Robot Y Sus Perifericos

Índice

“El robot y sus periféricos”

1.1 Sistema de control y componentes

1.2 Análisis y control del sistema motriz

1.3 Mecanismo manipulador del robot

1.4 Sensores

* Bibliografía

1.1 Sistema de control y componentes

Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso industrial que estamos viviendo. Estos sistemas se usan típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho más grande que el de un trabajador. Los sistemas de control más modernos en ingeniería automatizan procesos en base a muchos parámetros y reciben el nombre de controladores de automatización programables (PAC).

Las funciones más importantes que debe llevar a cabo el sistema de control, son las siguientes:

 Control y adaptación con los elementos motrices.

 Control y adaptación con los sensores exteriores y procesado de la información que facilitan.

 Elaboración y cálculo de las secuencias de movimientos.

 Establecimiento de los métodos de control adaptativo, si los hubiese.

 Coordinación con los demás dispositivos y máquinas, que conforman la "célula de fabricación flexible", en la que el robot es parte integrante y principal.

Los elementos básicos que forman parte de un sistema de control y permiten su manipulación son los siguientes:

 Sensores. Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema.

 Controlador. Utilizando los valores determinados por los sensores y la consigna impuesta, calcula la acción que debe aplicarse para modificar las variables de control en base a cierta estrategia.

 - Actuador. Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el controlador y que modifica las variables de control.

La Figura 4 ilustra el esquema de funcionamiento de un sistema de control genérico.

Variables Considerables

En un sistema de control, se consideran cuatro grupos de variables. Las perturbaciones, las variables controladas, las variables de control y las variables medidas.

Las perturbaciones son generalmente desconocidas. Las más importantes son las aportaciones extras debidas a las lluvias y las extracciones ilegales. Normalmente, estas perturbaciones no se pueden medir, pero sus efectos sobre las variables medidas permiten detectar su presencia. La utilización de un sistema de lazo cerrado permite corregir los problemas derivados de la presencia de perturbaciones en el sistema.

Estrategia de Control

La estrategia de control hace referencia a la naturaleza y la dirección de los lazos existentes entre las variables medidas y/o controladas y las variables de control.

Se distinguen dos tipos de estrategias en función de la naturaleza de la

información utilizada para calcular la acción de control del sistema, lazo abierto y lazo cerrado.

Lazo abierto: La acción de control se calcula conociendo la dinámica del

sistema, las consignas y estimando las perturbaciones. Esta estrategia de control puede compensar los retrasos inherentes del sistema anticipándose a las necesidades del usuario. Sin embargo, el lazo abierto generalmente es insuficiente, debido a los errores del modelo y a los errores en la estimación de las perturbaciones. Por ello, es común la

asociación de lazo cerrado-lazo abierto, de modo que el lazo cerrado permite compensar los errores generados por el lazo abierto.

Lazo cerrado: La acción de control se calcula en función del error medido entre la variable controlada y la consigna deseada. Las perturbaciones, aunque sean desconocidas son consideradas indirectamente mediante sus efectos sobre las variables de salida. Este tipo de estrategia de control puede aplicarse sea cual sea la variable controlada. La gran mayoría de los sistemas de control que se desarrollan en la actualidad son en lazo cerrado.

II.2 Análisis y control del sistema motriz

Los dispositivos que producen el movimiento de las articulaciones del manipulador pueden clasificarse en tres grandes grupos, según la energía que consumen:

• Hidráulicos.

• Neumáticos.

• Eléctricos.

Los actuadores neumáticos e hidráulicos hacen uso del aire comprimido y de un fluido a presión, respectivamente. Dada su importancia y la creciente implantación en Robótica, veremos los motores eléctricos, que como su nombre indica, funcionan con energía eléctrica.

Fig. 14 Actuador Neumático

Las diferentes tareas encomendadas a los robots, exigen variadas prestaciones (presión, fuerza, par, velocidad, etc. ). Cada tipo de actuador tiene sus cualidades específicas, lo que obliga en muchos casos a combinar varios tipos en un mismo robot. Así por ejemplo, es aconsejable el uso de elementos hidráulicos en los manipuladores que deban soportar una gran capacidad de carga, con un control de velocidad aceptable.

Los actuadores neumáticos ofrecen velocidades elevadas de trabajo, pero con una regulación imprecisa de la velocidad.

Los motores eléctricos se caracterizan: por la facilidad de realizar un control riguroso de su movimiento. La posibilidad de encontrar energía eléctrica en cualquier parte, unido al funcionamiento limpio y seguro de sus motores, hacen de ellos los actuadores más extensamente aplicados en los robots.

Dentro de la variedad de tipos de motores eléctricos, los más adecuados para el movimiento de las articulaciones de los manipuladores, son los de corriente continua y los de paso a paso, que se denominan

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