Articulaciones de Robots

Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”

MORFOLOGIA DE LOS ROBOTSMORFOLOGIA DE LOS ROBOTS TIPOS DE ARTICULACIONES ROBOTICASTIPOS DE ARTICULACIONES ROBOTICAS CONFIGURACIONES BASICAS DE ROBOTSCONFIGURACIONES BASICAS DE ROBOTS

ROBOTICAROBOTICA

Ing. Frank Richard Rodríguez ChirinosIng. Frank Richard Rodríguez Chirinos

ESTRUCTURA DE UN ROBOT ESTRUCTURA DE UN ROBOT MANIPULADORMANIPULADOR

Los robots manipuladores, son esencialmente brazos Los robots manipuladores, son esencialmente brazos articulados.articulados.

El manipulador adopta una estructura deEl manipulador adopta una estructura de cadena cadena cinemática abierta en la que encontramos Eslabones y cinemática abierta en la que encontramos Eslabones y Articulaciones.Articulaciones.

Eslabones:Eslabones: son los elementos rígidos son los elementos rígidos interrelacionados interrelacionados mediantemediante articulaciones articulaciones

ArticulacionesArticulaciones:: son las que permiten son las que permiten elel movimiento movimiento relativo de losrelativo de los sucesivos eslabones.sucesivos eslabones.

Generalmente un extremo de la cadena esGeneralmente un extremo de la cadena es fijo(base ) y el fijo(base ) y el otro es libre, en el cual se sitúa un elemento de trabajo.otro es libre, en el cual se sitúa un elemento de trabajo.


EslabónEslabón

ArticulaciónArticulación

Grados de Libertad:Grados de Libertad: Cada uno de los movimientos independientes que una Cada uno de los movimientos independientes que una

articulación permite efectuar entre dos eslabones de la articulación permite efectuar entre dos eslabones de la cadena , confiere un grado de libertad a la estructura cadena , confiere un grado de libertad a la estructura formada.formada.

El numero de grado de libertad de la estructura viene El numero de grado de libertad de la estructura viene determinado por la suma de los grados de libertad de cada determinado por la suma de los grados de libertad de cada una de las articulaciones.una de las articulaciones.


TIPOS DE ARTICULACIONESTIPOS DE ARTICULACIONES

- Existen diferentes tipos de articulaciones. - Existen diferentes tipos de articulaciones. - Las mas utilizadas en robótica son las que se - Las mas utilizadas en robótica son las que se detallan a continuación:detallan a continuación:

ROTACIONALROTACIONAL PRISMATICAPRISMATICA CILINDRICACILINDRICA PLANARPLANAR ESFERICAESFERICA TORNILLOTORNILLO


ARTICULACION ROTACIONAL (1GDL)ARTICULACION ROTACIONAL (1GDL):: Suministra un grado de libertad consistente en Suministra un grado de libertad consistente en una rotación alrededor del eje de la articulación.una rotación alrededor del eje de la articulación.EEs la mas empleada.s la mas empleada.


ARTICULACION PRISMATICA (1GDL)ARTICULACION PRISMATICA (1GDL):: El grado de libertad consiste en una El grado de libertad consiste en una translación a lo largo del eje de la translación a lo largo del eje de la articulación.articulación.


ARTICULACION CILINDRICA (ARTICULACION CILINDRICA (22GDL)GDL):: En esta articulación existen dos grados de En esta articulación existen dos grados de libertad, uno de translación y otro de rotaciónlibertad, uno de translación y otro de rotación


ARTICULACION PLANAR (ARTICULACION PLANAR (22GDL)GDL):: Se caracteriza por el movimiento del Se caracteriza por el movimiento del desplazamiento en un plano, por lo cual existen desplazamiento en un plano, por lo cual existen dos grados de libertad.dos grados de libertad.


ARTICULACION ESFERICA (ARTICULACION ESFERICA (33GDL)GDL):: Combina tres giros en tres direcciones Combina tres giros en tres direcciones perpendiculares en el espacio.perpendiculares en el espacio.


ARTICULACION TORNILLO (1GDL)ARTICULACION TORNILLO (1GDL):: El movimiento lo realiza a lo largo del eje de El movimiento lo realiza a lo largo del eje de la articulación. Es muy similar a la prismática.la articulación. Es muy similar a la prismática.

CONFIGURACIONES BASICAS CONFIGURACIONES BASICAS DE ROBOTSDE ROBOTS

Estas configuraciones básicas presentan diferentes Estas configuraciones básicas presentan diferentes propiedades en cuanto a espacio de trabajo y propiedades en cuanto a espacio de trabajo y accesibilidad a posiciones determinadas.accesibilidad a posiciones determinadas.El espacio de trabajo es el conjunto de puntos en los El espacio de trabajo es el conjunto de puntos en los que puede situarse el efector final del manipulador.que puede situarse el efector final del manipulador.


Las configuraciones básicas las detallamos a Las configuraciones básicas las detallamos a continuación:continuación: CARTESIANACARTESIANA CILINDRICACILINDRICA POLAR O POLAR O ESFERICAESFERICA ANGULAR O ANTROPOMORFICAANGULAR O ANTROPOMORFICA SCARASCARA


CONFIGURACIÓN CARTESIANACONFIGURACIÓN CARTESIANA•Tiene una estructura PPP (Prismática-Prismática-Tiene una estructura PPP (Prismática-Prismática-Prismática o 3D).Prismática o 3D).• La especificación de un punto La especificación de un punto d delel espacio se espacio se efectúa mediante efectúa mediante coordenadascoordenadas cartesianas (x,y,z).cartesianas (x,y,z).• La precisión es uniforme en todo el espacio La precisión es uniforme en todo el espacio operativooperativo..• Especialmente apta para seguir una trayectoria Especialmente apta para seguir una trayectoria previamente especificadapreviamente especificada..


CONFIGURACIÓN CARTESIANACONFIGURACIÓN CARTESIANA•Construcción rígida: La distribución de cargas no Construcción rígida: La distribución de cargas no presenta problemas especiales.presenta problemas especiales.•Aplicaciones: Paletizado, alimentación de maquinasAplicaciones: Paletizado, alimentación de maquinas


CONFIGURACIÓN CARTESIANACONFIGURACIÓN CARTESIANA


CONFIGURACIÓN CILINDRICACONFIGURACIÓN CILINDRICAEsta estructura tiene dos articulaciones prismáticas Esta estructura tiene dos articulaciones prismáticas y una de rotación. La primera es normalmente de y una de rotación. La primera es normalmente de rotación ( RPP )rotación ( RPP )La posición del punto del espacio La posición del punto del espacio se realiza se realiza mediante coordenadas mediante coordenadas cilíndricas.cilíndricas.


CONFIGURACIÓN CILINDRICACONFIGURACIÓN CILINDRICAOfrece ventajas cuando la tarea a desarrollar o las Ofrece ventajas cuando la tarea a desarrollar o las maquinas servidas se encuentran situadas maquinas servidas se encuentran situadas radialmente al robot. Permite alcanzar zonas a la radialmente al robot. Permite alcanzar zonas a la espalda.espalda.


CONFIGURACIÓN CILINDRICACONFIGURACIÓN CILINDRICA


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN POLAR O ESFÉPOLAR O ESFÉRICARICA•Esta configuración se caracteriza por dos Esta configuración se caracteriza por dos articulaciones de rotación y una prismática ( estructura articulaciones de rotación y una prismática ( estructura RRP).RRP).•La posición del punto de espacio se realiza mediante La posición del punto de espacio se realiza mediante coordenadas polares.coordenadas polares.•Configuración utilizada por los primeros robotsConfiguración utilizada por los primeros robots..


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN POLAR O ESFÉPOLAR O ESFÉRICARICA


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN ANTROPOMORFICAANTROPOMORFICA•Tiene una estructura con tres articulaciones de rotación Tiene una estructura con tres articulaciones de rotación (Rotacional-Rotacional-Rotacional).(Rotacional-Rotacional-Rotacional).•La posición del punto del espacio se fija con La posición del punto del espacio se fija con coordenadas angulares.coordenadas angulares.•Soluciona en cierta forma, el acceso a espacios Soluciona en cierta forma, el acceso a espacios cerradoscerrados..


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN ANTROPOMORFICAANTROPOMORFICA• Obliga a un esfuerzo suplementario en el sistema de Obliga a un esfuerzo suplementario en el sistema de control para el seguimiento de trayectorias rectilíneascontrol para el seguimiento de trayectorias rectilíneas..


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN ANTROPOMORFICAANTROPOMORFICA


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN SCARASCARAEsta constituido por dos articulaciones de rotación con respecto a dos ejes paralelos y una de desplazamiento en sentido perpendicular al plano.Especialmente desarrollado para realizar tareas de ensamblaje electrónico.


CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN SCARASCARA

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