Sistemas que conforman un robot
Sistemas robóticos
La creación de servicios de alto valor añadido y la mejora de procesos industriales demanda en muchas ocasiones el desarrollo de robots y/o sistemas inteligentes capaces de operar en entornos cambiantes y con un mayor grado de autonomía. Estos sistemas suelen integrar elementos mecánicos y electrónicos, así como algoritmos y software específico.
CTC está especializado en el desarrollo de sistemas inteligentes automáticos que aportan soluciones innovadoras que posibilitan la explotación de nuevos servicios de alta calidad.
Sistema Mecánico
un robot está formado por los siguientes elementos: estructura mecánica, transmisiones, actuadores, sensores, elementos terminales y controlador. Aunque los elementos empleados en los robots no son exclusivos de estos (máquinas herramientas y otras muchas máquinas emplean tecnologías semejantes), las altas prestaciones que se exigen a los robots han motivado que en ellos se empleen elementos con características específicas.
La constitución física de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía de las extremidades superiores del cuerpo humano, por lo que, en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan términos como cintura, hombro, brazo, codo, muñeca, etc.
Sistema Eléctrico
Sistema eléctrico: almacena y envía energía eléctrica a todos los componentes que la requieran. Está formado por baterías y cableado eléctrico. Sistema de control: conjunto de circuitos electrónicos que indican a cada parte del robot cómo y cuando funcionar.
Sistema de Control
Como su nombre indica, es el que regula cada uno de los movimientos del manipulador, las acciones, cálculos y procesado de la información. El controlador recibe y envía señales a otras máquinas-herramientas (por medio de señales de entrada/salida) y almacena programas.
Existen varios grados de control que son función del tipo de parámetros que se regulan, lo que da lugar a los siguientes tipos de controladores:
- de posición: el controlador interviene únicamente en el control de la posición del elemento terminal;
- cinemático: en este caso el control se realiza sobre la posición y la velocidad;
- dinámico: además de regular la velocidad y la posición, controla las propiedades dinámicas del manipulador y de los elementos asociados a él;
- adaptativo: engloba todas las regulaciones anteriores y, además, se ocupa de controlar la variación de las características del manipulador al variar la posición
Otra clasificación de control es la que distingue entre control en bucle abierto y control en bucle cerrado.
El control en bucle abierto da lugar a muchos errores, y aunque es más simple y económico que el control en bucle cerrado, no se admite en aplicaciones industriales en las que la exactitud es una cualidad imprescindible. La inmensa mayoría de los robots que hoy día se utilizan con fines industriales se controlan mediante un proceso en bucle cerrado, es decir, mediante un bucle de realimentación. Este control se lleva a cabo con el uso de un sensor de la posición real del elemento terminal del manipulador. La información recibida desde el sensor se compara con el valor inicial deseado y se actúa en función del error obtenido de forma tal que la posición real del brazo coincida con la que se había establecido inicialmente.
Sistema de Instrumentación
Sistema Inteligente o Programación
La inteligencia artificial aplicada a la robótica ofrece una forma nueva en que los robots (software) ejecutan las órdenes o tareas que se le encargan. No es lo mismo un software de IA que un programa o aplicación informática.
Actuadores
Actuadores
Los actuadores tienen como misión generar el movimiento de los elementos del robot según las ordenes dadas por la unidad de control. Se clasifican en tres grandes grupos, según la energía que utilizan:
Los actuadores neumáticos utilizan el aire comprimido como fuente de energía y son muy indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada. Los motores hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa regulación de velocidad. Los motores eléctricos son los más utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otras propiedades ventajosas que establece su funcionamiento, como consecuencia del empleo de la energía eléctrica. Más tarde se proporcionará una comparación detallada entre los diferentes tipos de actuadores utilizados en robótica.
Cada uno de estos sistemas presenta características diferentes, siendo preciso evaluarlas a la hora de seleccionar el tipo de actuador más conveniente. Las características a considerar son, entre otras:
- Potencia
- Controlabilidad
- Peso y volumen
- Precisión
- Velocidad
- Mantenimiento
- Coste
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