Introducción a la robotica industrial

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Tabla de contenido

1.        INTRODUCCIÓN   A LA ROBOTICA INDUSTRIAL        2

2. SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA (FMS)        10

3. SISTEMAS INTEGRADOS DE MANUFACTURA        17

BIBLIOGRAFÍA        24

1. INTRODUCCIÓN   A LA ROBOTICA INDUSTRIAL

DEFINICIÓN DE AUTOMATIZACIÓN

La automatización se define como el conjunto de técnicas y procesos que buscan reemplazar la intervención humana en la ejecución de tareas, mediante la utilización de sistemas automatizados. Estos sistemas pueden ser mecánicos, eléctricos, electrónicos o computarizados, y se encargan de realizar las funciones de manera precisa y eficiente. La automatización abarca desde la programación de robots industriales hasta la implementación de sistemas de control en una línea de producción. En resumen, la automatización busca simplificar y optimizar los procesos, mejorando la productividad y la calidad de los resultados.

1.2 EJEMPLOS DE AUTOMATIZACIÓN (FOTOS EXPLICADAS)[pic 4]

• Cajas de autoservicio: Permiten a los clientes realizar sus compras sin necesidad de un cajero humano.

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• Inteligencia artificial (IA): Se utiliza para automatizar tareas que requieren un alto nivel de inteligencia, como la traducción de idiomas o el análisis de datos.

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• Termostatos inteligentes: Ajustan la temperatura del hogar de forma automática.

1.3 PRECEPTOS DE LA ROBÓTICA (LEYES, REGLAS)

Las prescripciones robóticas son una tecnología emergente que tiene el potencial de revolucionar la forma en que se entregan los medicamentos a los pacientes. Este ensayo proporcionará una descripción general de las prescripciones de robótica, sus aplicaciones en la atención médica y los desafíos y limitaciones asociados con su uso.

Las prescripciones robóticas son una forma de entrega de medicamentos que utiliza tecnología robótica para dispensar y administrar medicamentos a los pacientes. Esta tecnología implica el uso de sistemas automatizados que pueden almacenar, preparar y dispensar medicamentos según la prescripción individual de un paciente. El proceso lo inicia un médico o farmacéutico que ingresa la información de prescripción del paciente en el sistema. Luego, el sistema utiliza algoritmos avanzados para preparar y dispensar el medicamento en la dosis correcta y en el momento adecuado. La tecnología utilizada en las recetas robóticas incluye brazos robóticos, sensores y sistemas informáticos que trabajan juntos para garantizar la administración precisa y segura de medicamentos.

1.4 CARACTERÍSTICAS DE LOS ROBOTS (MATRIZ DE TOMA DE DECISIONES)

Características de los robots en la matriz de toma de decisiones:

Percepción:

• Sensores: Los robots pueden usar una variedad de sensores para recopilar información del mundo que los rodea, como cámaras, radares y sensores de fuerza.
• Procesamiento de información: Los robots pueden procesar la información sensorial para comprender su entorno y tomar decisiones.
• Reconocimiento de patrones: Los robots pueden reconocer patrones en la información sensorial para identificar objetos, personas y eventos.

Cognición:

• Toma de decisiones: Los robots pueden tomar decisiones sobre cómo actuar en función de su percepción del mundo y sus objetivos.
• Planificación: Los robots pueden planificar sus acciones para lograr sus objetivos de manera eficiente.
• Aprendizaje: Los robots pueden aprender de su experiencia para mejorar su desempeño.

Acción:

• Movilidad: Los robots pueden moverse por su entorno utilizando ruedas, patas u otros medios de locomoción.
• Manipulación: Los robots pueden manipular objetos utilizando brazos robóticos u otras herramientas.
• Interacción: Los robots pueden interactuar con el mundo físico y con los humanos.

Matriz de toma de decisiones:

La matriz de toma de decisiones es una herramienta que se puede utilizar para analizar las características de los robots en la toma de decisiones. La matriz se divide en dos ejes:

• Eje X: Nivel de autonomía: el grado en que el robot puede tomar decisiones sin intervención humana.
• Eje Y: Complejidad de la tarea: la dificultad de la tarea que el robot está tratando de realizar.

Las diferentes características de los robots se pueden ubicar en la matriz en función de su nivel de autonomía y la complejidad de la tarea que pueden realizar

1.5 ESTRUCTURAS DE LOS ROBOTS (CONFIGURACIÓN GEOMÉTRICA)

La configuración geométrica de un robot es la disposición de sus elementos mecánicos, como eslabones, articulaciones y actuadores. Esta configuración determina el rango de movimiento del robot, su capacidad para realizar tareas y su resistencia.

Configuraciones geométricas comunes:

• Brazo articulado: es un robot serial con un eslabón base, varios eslabones intermedios y un efector final. Los brazos articulados son los robots más comunes y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones.
• Robot cartesiano: tiene tres eslabones prismáticos que se deslizan en direcciones perpendiculares entre sí. Los robots cartesianos son muy precisos y se utilizan en aplicaciones como el ensamblaje de precisión.
• Robot SCARA: es un robot serial con dos articulaciones revólutas y una articulación prismática. Los robots SCARA son rápidos y eficientes, y se utilizan comúnmente en aplicaciones de pick and place.
• Robot delta: es un robot paralelo con tres brazos articulados que se unen a una plataforma común. Los robots delta son muy rápidos y precisos, y se utilizan en aplicaciones como el empaquetado y la inspección.

La selección de la configuración geométrica adecuada para un robot depende de varios factores, como:

• La tarea que el robot debe realizar: la configuración geométrica debe permitir que el robot alcance la posición y la orientación necesarias para realizar la tarea.
• La precisión y la rigidez requeridas: algunas tareas requieren una mayor precisión y rigidez que otras.
• El costo: las configuraciones geométricas más complejas son generalmente más costosas.

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1.6 DEFINICIÓN DE GRADO DE LIBERTAD

El grado de libertad (GDL) en un robot es el número de movimientos independientes que puede realizar.expand_more En términos generales, el número de articulaciones que el mecanismo del robot puede mover de forma independiente se denomina grado de libertad del mecanismo del robot.

1.7 TIPOS DE ARTICULACIONES

Las articulaciones son las uniones que permiten el movimiento entre los diferentes eslabones de un robot. Son las partes que le dan al robot la flexibilidad de realizar diferentes tipos de movimientos.

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Tipos principales:

1. Articulaciones prismáticas (revolucionales): Permiten un movimiento lineal a lo largo de un eje. Son como un riel deslizante. Un ejemplo es la articulación del brazo de un robot industrial que se extiende y contrae.

2. Articulaciones revólutas (rotacionales): Permiten un movimiento de rotación alrededor de un eje. Son como bisagras. Un ejemplo es la articulación del hombro de un robot humanoide.

3. Articulaciones esféricas: Permiten un movimiento de rotación en tres ejes, como si fuera una bola en una cavidad. Un ejemplo es la articulación de la muñeca de un robot humanoide.

4. Articulaciones cilíndricas: Permiten un movimiento de rotación alrededor de un eje y un movimiento lineal a lo largo del mismo eje. Un ejemplo es la articulación del tobillo de un robot humanoide.

5. Articulaciones planas: Permiten un movimiento de deslizamiento en un plano. Un ejemplo es la articulación de la pinza de un robot industrial.

Según el número de grados de libertad:

• Articulaciones de un grado de libertad: Solo permiten un movimiento en una dirección.
• Articulaciones de dos grados de libertad: Permiten dos movimientos independientes.
• Articulaciones de tres grados de libertad: Permiten tres movimientos independientes.

Según el tipo de contacto entre las superficies:

• Articulaciones de contacto: Las superficies de las piezas en contacto se rozan entre sí.
• Articulaciones sin contacto: Las superficies de las piezas en contacto no se rozan entre sí, ya que están separadas por una película de fluido.

Selección de la articulación adecuada:

La selección de la articulación adecuada para un robot depende de varios factores, como:

• El tipo de movimiento que se desea realizar: La articulación debe permitir el movimiento necesario para realizar la tarea.
• La carga que se debe soportar: La articulación debe ser lo suficientemente fuerte para soportar la carga que se le va a aplicar.
• La precisión que se requiere: La articulación debe ser lo suficientemente precisa para realizar la tarea con la precisión requerida.

El costo: Las articulaciones más complejas son generalmente más costosas.

1.8 TIPOS DE PROGRAMACIÓN DE LOS ROBOTS

1. Programación por guiado:

• El robot aprende la tarea al ser guiado manualmente por un humano.
• Se utiliza para tareas repetitivas y bien definidas.
• Es una forma sencilla de programar robots, pero no es muy flexible.

1. Programación por enseñanza:

• El robot aprende la tarea al observar a un humano realizarla.
• Se utiliza para tareas más complejas que no se pueden programar fácilmente por guiado.
• Es una forma más flexible de programar robots, pero requiere más tiempo y esfuerzo.

1. Programación textual:

• El robot se programa utilizando un lenguaje de programación.
• Es la forma más flexible de programar robots, pero requiere conocimientos de programación.
• Se utiliza para tareas complejas que requieren un alto grado de precisión y flexibilidad.

1. Programación por bloques:

• El robot se programa utilizando un entorno de programación visual con bloques de código.
• Es una forma más sencilla de programar robots que la programación textual, pero no es tan flexible.
• Se utiliza para tareas educativas y para robots de bajo coste.

1. Programación basada en el comportamiento:

• El robot se programa utilizando un conjunto de reglas que definen su comportamiento.
• Es una forma de programar robots que se basa en la inteligencia artificial.
• Se utiliza para tareas complejas que requieren que el robot sea capaz de adaptarse a su entorno.

1. Programación ros:

• Robot Operating System (ROS) es un sistema operativo de código abierto para robots.
• Proporciona una serie de herramientas y bibliotecas para facilitar la programación de robots.
• Se utiliza para robots de investigación y para robots industriales.

1. Programación por aprendizaje automático:

• El robot aprende a realizar una tarea a partir de datos.
• Es una forma de programar robots que se basa en la inteligencia artificial.
• Se utiliza para tareas complejas que requieren que el robot sea capaz de aprender de su experiencia.

El tipo de programación que se utiliza para un robot depende de varios factores, como:

La complejidad de la tarea: Las tareas más complejas requieren una forma de programación más flexible.

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