Tema 1: Definición de Robot industrial
RIA-Manipulador muntifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.
ISO- “”con varios grados de libertad””
AFNOR-Manipulador: Mecanismo formado por eslabones en serie, articulados entre sí, destinado al agarre y desplazamiento de piezas u objetos. Es multifuncional y puede ser gobernado por un operador humano o un dispositivo lógico.
Robot-manipulador automático servocontraldo, reprogramable y polivalente, capaz de posicionar y orientar piezas, útiles o dispositivos especiales, siguiendo trayectorias variables para realizar diversas tareas.
IFR – Máquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres o más ejes que pueden posicionar y orientar materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial, ya sea en una posición fija o en movimiento.
Clasificación de robot:
IFR- Robot Secuencial, Adaptativo, con trayectoria programable, telemanipulado.
AFRI- TipoA:manipulador con control manual o telemando. TipoB:manipulador automático con ciclos preajustados,regulación con finales de carrera, control por PLC y accionamiento neumático…TipoC: Robot programable con trayectoria continua o por puntos que carece de conocimiento de su entorno. TipoD:Robot que puede adquirir datos de su entorno y readaptar la ejecución de su tarea en función a éstos.
ISO8373: (ejes)(sistemacontro)(Estructura Mécanica:Robot cartesianos, SCARA,Articulados,Paralelos, cilíndricos esféricos..)
Robot Servicio:Dispositivos electromecánicos móviles o estacionaros con uno o más brazos mecánicos independientes, controlados por un ordenador y que realizan tareas no industriales de servicio
Robots Teleoperados: Dispositivos robóticos con brazos manipuladores, sensores y cierto grado de movilidad, controlados por un operador humano directamente o a través de un ordenador.
TEMA2: Grados de libertad: Cada movimiento independiente que tiene una articulación respecto a la otra (NºGDL)
Variables de estado: Parámetros que definen la configuración del efector final. Un cuerpo libre tiene 6 variables de estado.
Posición DE MOVIMIENTOS.
Resolución Espacial: El incremento más pequeño de movimiento que puede ejecutar un robot, depende directamente del control del sistema y de las inexactitudes mecánicas del robot
Precisión Estática: Error medio cometido desde la posición programada cuando se vuelve a ella repetidamente
Presión Dinámica: Capacidad de seguimiento de trayectoria
Repetibilidad: Dispersión del error cuando se vuelve a la posición programada
TRANSMISIONES: Transmiten el movimiento desde los actuadores a las articulaciones (Tamaño y peso reducido, evitar juegos u holguras, buscar gran rendimiento)
REDUCTORES: Adaptan el par y velocidad de salida de los actuadores a los valores adecuados para el movimiento del los elementos del robot (Tamaño y peso reducido, Bajo rozamiento,Juego y holgura pract cero, Relación de reducción alta en una única etapa, Rigidez torsional infinita, Momentos de inercia mínimos)(Harmonica Drive, ciclo sumitono,Accionamiento Directo)
ACTUADORES: Generan el movimiento de los elementos del robot recibienod órdenes del sistema de control, gran mayoría de actuadores simples 1 GDL(Elec,neum,hidrau)(Potencia,Controlabilidad,Peso y Volumen,Precisión, Velocidad,Mantenimiento,Coste)
SENSORES: Dispositivos que premiten al robot percibir su entorno. Son transductores que convierten algún fenómeno físico en señales eléctricas que el micro-prosador puede leer, limitados e inexcatos.
TEMA3,4,5
Ángulos DE Euler: Todo sistema OUVW solidario al cuerpo cuya orientación se quiere describir, puede definirse con respecto al sistema OXYZ mediante tres ángulos(a,t,g) denominados ángulos de Euler. Es necesario cnocer además de los valores de los ángulos, cuales son los ejes sobre los que se van a realizar los giros, hay diversas posibilidades WUW,WVW o XYZ
MTH
Matriz de dimensión 4×4 que representa la transformación de un vector de coordenadas homogéneas de un sistema de coordenadas a otro. Se puede aplicar para (1.Representación de la posición y orientación de un sistema girado y trasladado 0’UVW con respecto a un sistema de referencia fijo 0XYZ. 2. Transformar un vector r expresado en coordenadas con respecto a un sistema 0’UVW. 3.Rotar según R3x3 y trasladar según P3x1 un vector r con respecto a un sistema de referencia fijo OXYZ para transformarlo en r’)
PCD: Consiste en determinar la posición y orientación del extremo final del robot respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia, conocidos los valores de las articulacioes y parámetros geometicos de los elementos del robot
PCI: Resuelve la configuración que debe adoptar el robot para una posición y una orientación del extremo conocidas
JACOBIANA: matriz mediante la que se expresa un modelo diferencial,que relaciona las velocidades del movimiento de las articulaciones y las del extremo.
D-H: T(z,01)xT(0,0,d1)xT(a,0,0)xT(x,alpha)
Resolución M.Geométricos: Procedimiento que se vasa en encontrar suficiente número de relaciones geométricas para dimensionar el robot, en las que intervendrán las coordenadas del extremo del robot, sus coordenadas articulares y las dimensiones físicas de sus elementos.
DESACOPLO: Separa los problemas de posición y orientación, para ello dada una posición y orientación final deseadas, establece las coordenadas del punto de corte de los 3 últimos ejes, calculándose los valores de las 3 primeras variables q1,q2,q3, que se consiguen posicionar en este punto
CONFIGURACIONES SINGULARES: Se denominan configuraciones singulares de un robot aquellas en las que el determinante de su matriz jacobiana se anula, por esto no existe jacobiana inversa en las conf. Singulares
TIPOS DE TRAYECTORIA: El robot debe moverse de su punto inicial a su punto final y puede realizar ese movimiento de varias según algunas trayectorias espaciales: (Tray.Punto a Punto: Cada articulación evoluciona desde su punto inicial a su punto final sin realizar consideraciones de evolución en las demás articulaciones. Tray.Coordinadas o Isócronas y Trayect.Continuas
Interpolación DE TRAYECTORIAS: Interpolaciones Lineales, Interpolares Cúbicos, Interpoladores a tramos
TEMA 6: MODO DE Programación
Programación POR GUIADO: GUIADO ACTIVO: Guías el robot mediante un joystick o botonera para que mueva sus articulaciones. Se van guardando las trayectorias y posciones
GUIADO PASIVO DIRECTO: Los actuadores están desconectados y el programador mueve el robot hasta los puntos deseandos con su propia mano
GUIADO PASIVO POR Maniquí: Igual pero con un maniquí mas ligero y fácil de manejar
Programación TEXTUAL: NIVEL ROBOT: Es necesario especificar cada uno de los movimientos que el robot debe realizar, así como velocidad, direcciones de aproximación, cierra de pinzas… Será necesario descomponer la tarea global en varias subtareas.
NIVEL OBJETO: Disminuye la complejidad. Las instrucciones se dan en base a los objetos que vamos a manejar. Un planificador de la tarea se encargará de consultar una base de datos y generar las instrucciones al robot
NIVEL TAREA: El programa se reduce a una única sentencia ya que se especifica que es lo que debe hacer el robot en lugar de como lo debe hacer lo
REQUERIMIENTOS generales de un sistema de programación:(Entorno programación,Modelado del Entorno,Tipo de Dator,Manejo de entradas/salidas,Control de movimiento, Control de flujo de ejecución del programa)
Simulación Y PROGR OFF-LINE: Tiene las mismas propiedades que la programación real, ofrece el mismo interfaz grafico que la original, ofrece el mismo juego de instrucciones que los fabricantes, chequeo sintáctica y generación del código para el robot correspondiente. VENTAJAS: Reducción del tiempo de parada del robot; No es necesario el robot para su programación; Análisis de trayectoria, colisiones y accesibilidad; Posibilidad de realizar programación previa a la puesta en marcha. INCONVENIENTES: Falta de concordancia entre sistemas CAD; Grandes errores de modelaje.
APLICACIONES EN Automoción: Ensamble y soldadura de piezas; Realización de taladros, remachado; Operaciones de atornillado y enroscado; Corte Láser o de sierra de piezas; Aplicación de material adhesivo; Fabriacion de piezas Torenadas…