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HOMEWORK ROBÓTICA INDUSTRIAL

1. Que es un robot industrial? Se define un robot industrial como un manipulador multifuncional reprogramable, diseñado para desplazar elementos mediante movimientos programados. Este término tiene dos acepciones más que son las siguientes: Manipulador mecánico controlado por ordenador y, máquina programable con características antropomórficas. 2. Cual fue la primera aplicación de un robot industrial? Operaciones de carga y descarga de piezas de una máquina de fundición de metal en la fábrica General Motors de Trenton, Nueva Jersey en 1961. 3. Comente 4 características del entorno o tipo de trabajo que promuevan el uso de la RI y 2 que no la favorezcan. Como ventajas podemos destacar: • Los robots pueden sustituir a los humanos en entornos de trabajo peligrosos

• Mayor precisión a la hora de realizar ciclos de trabajos repetitivos • Pueden ser reprogramados • Existe alta conectividad entre los robots y otras máquinas informáticas Como inconvenientes tenemos: • Están obligados a realizar elevados cambios de herramientas y operaciones

• Las posiciones del robot no son fijas en el área de trabajo 4. Cuáles son los cinco tipos de articulaciones utilizadas en los brazos robóticos y las muñecas? Encontramos dos tipos generales de articulaciones, las que permiten movimientos lineales y las que permiten movimientos de rotación. Dentro de las articulaciones que permiten movimientos lineales tenemos: • Articulación lineal (tipo L)

• Articulación ortogonal (tipo O) En las articulaciones que permiten movimientos de rotación tenemos: • Articulación de rotación (tipo R)

• Articulación de torsión (tipo T) • Articulación de revolución (tipo V)

5. Nombra los cinco tipos de configuraciones comunes del cuerpo y el

brazo empleadas en robótica Industrial. Las cinco posibles configuraciones que se adoptan en robótica industrial: • Configuración polar

• Configuración cilíndrica • Configuración cartesiana • Brazo articulado • SCARA

6. Cuál es el volumen de trabajo de un robot manipulador? 7. Que es un robot con control de reproducción de punto a punto? Se trata de un robot con un sistema de control de playback, que no almacena la trayectoria a seguir sino solo cada uno de los puntos por los que va pasando. Son muy utilizados en carga y descarga o en soldadura por puntos. 8. Qué es el elemento terminal o efector final? Ejemplos Es elementos que se coloca en la muñeca del robot para realizar distintos trabajos, puede ser un elemento de sujeción o una herramienta según la tarea que vaya a realizar. Por ejemplo, podemos tener elementos de sujeción como son las pinzas simples, las pinzas dobles, manos especiales… O podemos tener herramientas como las pinzas de soldadura, la pistola de pintura, el cañón de agua a presión… 9. Sensores robóticos se clasifican como internos y externos. .Cual es la diferencia? Los sensores internos se utilizan para que el robot sepa cómo está, es decir, se encargan de controlar la posición y la velocidad de las articulaciones. En cambio los sensores externos pueden interactuar con el entorno que le rodea y son usados para coordinar operaciones con otros robot u otras máquinas.

10. Cuáles son las categorías de aplicaciones en las que se agrupan los robots industriales? Ponga ejemplos en cada caso.

11. Que es un programa de robot? El programa de un robot es una de las formas que tenemos de “decirle” las operaciones que tiene que realizar, los programas textuales solo se utilizan en la programación OFFLINE en la que se puede usa cualquier tipo de lenguaje de programación comercializado. Este tipo de programación disminuye los costes pero requiere una

calibración del robot.

12. Que es la resolución de control en un sistema de posicionamiento del robot? La resolución de control es el mínimo incremento de posición que puede distinguir la unidad de control del robot. Su valor está limitado.

13. Cuáles son las dos restricciones que existen para la misma y como

pueden calcularse en RI? .Es sencillo el cálculo de CR1 y CR2? La limitación de la que hablábamos en la pregunta anterior se refiere a estas restricciones que se mencionan. En primer lugar está limitada por la resolución de los captadores de los robots (CR1) y, por otro lado, está limitada por el número de bits con los que trabaja la CPU (CR2).

14. Cuál es la diferencia entre la repetibilidad y exactitud en un manipulador robótico? La repetibilidad se define como la capacidad que tiene el robot para situar su efector final en un lugar del espacio de trabajo programado con anterioridad. En cambio la exactitud se trata de la capacidad que tiene el robot de situar dicho efector en un punto deseado dentro del espacio de trabajo exactamente. La exactitud se define como la mitad de la resolución más la repetibilidad.

15. Utilizando el esquema de notación para definir las configuraciones de manipulador discutido, dibujar diagramas de los robots siguientes: (a) TRT (b) TRL, (c) OLO, (d) LVL.

16. Utilizando el esquema de notación para definir las configuraciones de manipulador, dibujar los diagramas (similar a 15) de los robots siguientes: (a) TRT: R, (b) TVR: TR, (c) RR: T.

17. Discutir las diferencias en las capacidades de orientación y

volúmenes de trabajo para una muñeca: TR y una muñeca: RT. Usa dibujos, según sea necesario.

18. Describa las características principales de los 3 sistemas de control usados en RI: Secuencia limitada, Playback y Control Inteligente. En los sistemas de secuencia limitada se utilizan topes mecánicos para definir las posiciones de las articulaciones, son muy utilizados sobre todo para el pick-and-place. En los sistemas de playback o de reproducción se le “enseña” al robot los movimientos que va a tener que realizar ya sea por control punto a punto o por control de trayectoria, y el robot posteriormente los repite. Y, por último, en los sistemas de control inteligente el robot es capaz de tomar decisiones lógicas gracias a una serie de sensores que se le han instalado. Se le suelen

conocer como robots inteligentes.

19. Que variables extras se controlan en un control continuo de trayectoria frente al control punto a punto? En el control punto a punto solo se controlan los puntos por los que va pasando el robot, mientras que en el control de trayectoria se le proporciona el punto de inicio, el punto final y la trayectoria que queremos seguir.

20. Describa los diferentes tipos de programación de robots industriales, definiendo claramente sus ventajas/desventajas y características. Encontramos dos tipos de programación en los robots industriales. Por un lado tenemos la programación ONLINE, también conocida como guiado, en la que se le dice al robot los movimientos que va a tener que realizar bien sobre el mismo robot o sobre una maqueta y se guardan las configuraciones de las articulaciones. La desventaja más clara de este tipo de programación es que el robot tiene que estar detenido durante la programación y además debe realizarse en la zona de trabajo con el peligro que ello conlleva. El otro tipo de programación que tenemos es la programación OFFLINE en la que no es necesario ni siquiera tener delante al robot sino que con un programa informático en cualquier lenguaje aceptado se le proporciona todas las operaciones que debe realizar el robot así como los movimientos deseados. En este caso claramente se ve la ventaja de la seguridad del operario que no tiene que estar en la zona de trabajo, pero además el robot no tiene por qué estar detenido durante la programación por lo que se disminuyen considerablemente los costes. En contrapunto podemos decir que en este tipo de programación el robot debe ser calibrado a posteriori.

21. Que información memoriza un robot cuando empleamos una

enseñanza por guiado? Y en el caso de programación off-line, .cuales son los datos de entrada al controlador del robot para ejecutar los movimientos? En el caso de una programación ONLINE la información que memoriza el robot son las distintas configuraciones de las articulaciones que debe realizar en el momento de la operación. Sin embargo, en la programación OFFLINE el dato de entrada es un programa en el que el robot al ejecutarlo sabrá perfectamente los movimientos que debe realizar para cada operación.

22. En qué consiste y para qué sirve el proceso de calibración de un

robot? La calibración de un robot consiste en amoldar el programa informático al robot físico, es decir, los robots suelen venir con una tolerancia de dimensiones en cada uno de sus elementos que habrá que tener en cuenta a la hora de realizar el programa. Por ejemplo si una articulación gira 1º más de lo que nosotros le pedimos al final el desplazamiento

lineal se puede ver afectado considerablemente con lo que disminuiría la exactitud del robot. Cabe decir que estas calibraciones solo son necesarias en la programación OFFLINE....