Robótica y funcionamiento en la industria

La Robótica Industrial, en sí, es un gran ámbito de estudio, en este documento se presentan algunas generalidades sobre el tema, tales como definiciones básicas, características, partes que conforman un robot industrial y algunas aplicaciones. Además se da una breve introducción en cuanto a los modelos cinemáticos y dinámicos para un robot cualquiera, por lo tanto se tendrá un concepto básico para poder entrar alanálisis y estudio completo sobre la Matemática del Robot.

A lo largo de la historia del ser humano, el hombre ha venido creando herramientas y artefactos que lo ayudan a realizar tareas que tal vez para el solo resulte complicado y/o peligroso; y así se llego a grandes inventos de maquinas que tienen varias ventajas entre ellas: maximizar costos, reducir riesgos para obreros, disminuir tiempos de operación, producción en serie etc.

Como se ve, los robots juegan un papel fundamental en el desarrollo de empresas y en la creación de nuevas tecnológicas. El robot industrial es la unión de una parte mecánica con una parte electrónica que a su vez funciona como dispositivo de control principal; dentro de este mecanismos existen otros, que a su vez ayudan

Existen varios robots industriales en la actualidad con diferentes grados de liberta, fuerza, precisión etc. Tal vez para el lector le resulte nuevo el concepto de grados de libertad, pero esto simplemente indica el numero de movimientos posibles que puede ejecutar un robot.

Desarrollo:

Resulta interesante el observar la analógica que se hace de un brazo robótico con la anatomía de un brazo humano.

Antes que nada, es conveniente dar un concepto sobre lo que significa un Robot Industrial, en el mundo existen varias definiciones, las cuales son aceptadas por diferentes personas, pero tal vez la más clara y aceptada a nivel mundial es la definición dada por la Asociación Internacional de Estándares (ISO): "Manipulador multifuncional reprogramable con varios grados de libertad, capaz de manipular materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias variables programadas para realizar tareas diversas" [1].

Es conveniente realizar una clasificación de los diferentes tipos de robots industriales.

• 1. Tipo A. Manipuladores: son robots multifuncionales con sistemas mecánicos básicos, por lo que deben ser utilizados en tareas sencillas y repetitivas, pueden ser controlados por una o más personas mediante control remoto, y cuenta con tres o cuatro grados de libertad.
• 2. Tipo B. Computarizados de precisión por controlador lógico programable (PLC): es un manipulador pre ajustable que cuenta con sensores de regulación, por lo tanto tienen mayor precisión y fuerza, se regulan mediante un PLC y tiene 4 grados de liberta.
• 3. Tipo C. Computarizados por CNC: robot programable con trayectoria continúa, son equipos más avanzados programados por CNC, con mayor fuerza y realizan trabajos más exigentes, posee seis grados de libertad.
• 4. Tipo D. Sensoriales: robot que mediante sensores adquiere información de su entorno y es capaza de adaptarse a las condiciones del mismo. Poseen seis grados de libertad con una precisión de ± 0,04 mm.

Los elementos que forman parte de la totalidad del robot son:

• 1. Manipulador: es el elemento mecánicamente más importante, formado por varios eslabones unidos mediante articulaciones que permiten el movimiento de los mismos.
• 2. Controlador: es el que regula cada uno de los movimientos del manipulador, las acciones, cálculos y procesamiento de la información.
• 3. Dispositivos de entrada y salida de datos: permiten ingresar y leer información presente en los controladores.