Arquitectura Interna de Acuerdo al Tipo de Robot
Arquitectura
Interna de Acuerdo al Tipo de Robot
Robots Industriales
Elementos Constitutivos de un Robot Industrial
§ Manipulador o brazo mecánico,
§ Elementos motrices o actuadores,
§ Controlador,
§ Efector terminal. Herramienta o aprehensor,
§ Sensores de información en los robots inteligentes.
Es el conjunto de
elementos mecánicos que permiten el movimiento del efector terminal. En la
estructura interna del manipulador se encuentran ubicados muchas veces los
elementos motrices, engranajes y transmisiones que soportan el movimiento de
las cuatro partes, que por lo general conforman el manipulador, las cuales son:
1.
Base o pedestal de fijación,
2.
Cuerpo,
3.
Brazo,
4.
Antebrazo.
Estos cuatro elementos
rígidos del manipulador constituyen los eslabones, que están
conectados por juntas (articulaciones), permitiendo un
movimiento relativo de los eslabones vecinos. Estas juntas pueden ser giratorias (o
de revolución), cuando el movimiento permitido es de rotación; en
este caso sus desplazamientos son llamados ángulos de junta, o
juntas deslizantes(o prismáticas), en las cuales el
desplazamiento relativo entre los eslabones es una traslación, a veces
llamada compensación de junta.
El número de grados
de libertad que posee un manipulador es el número de variables de
posición independientes que tendrían que ser especificadas con el fin de
localizar todas las partes del mecanismo.
Los grados de libertad
de un manipulador robotizado son determinados por el número de eslabones y de
articulaciones, que relacionan estos eslabones.
Estructura de un manipulador.
Son los encargados de
producir el movimiento de las articulaciones, ya sea en forma directa o por
medio de cables, poleas, cadenas, etc. Se clasifican en tres grandes grupos:
1.
Neumáticos.
Emplean aire comprimido
como fuente de energía y son adecuados en el control de movimientos rápidos,
pero su precisión es limitada.
2.
Hidráulicos.
Los actuadores
hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tiene una gran capacidad
de carga, junto a una precisa regulación de velocidad.
3.
Eléctricos.
Los motores eléctricos
son los más utilizados, gracias a su precisión y la facilidad de control.
Es el dispositivo
encargado de regular el movimiento de todos de los elementos del manipulador, y
de realizar los cálculos y procesado de la información. La complejidad del
control varía según los parámetros que se gobiernan.
Es la garra o
herramienta que se le acopla a la muñeca del manipulador, siendo el encargado
de materializar el trabajo previsto; por ejemplo, éste puede ser una tenaza, un
electroimán, o algún otro aparato. En general, y de acuerdo al tipo de
aplicación, la problemática del efector terminal radica en que éste ha de
poseer una elevada capacidad de carga y al mismo tiempo es importante que tenga
un peso y tamaño reducido. Por esto, en muchas ocasiones es necesario diseñar
el efector terminal de acuerdo a los requerimientos de la aplicación en que se
utilizará.
Los robots
inteligentes son aquellos capaces de adaptarse al ambiente y tomar
decisiones en tiempo real, adecuadas para cada situación. La información que
ellos reciben les hace autoprogramables, es decir, alteran su
actuar en función de la situación externa, lo que los hace poseer un cierto
grado de inteligencia artificial. A este respecto, las informaciones más
solicitadas por los robots son las que hacen referencia a la posición,
velocidad, aceleración, fuerzas, pares, dimensiones y contornos de objetos, y
temperatura.
Robots Militares
Los robots militares están programados
para ejecutar diversas funciones, entre ellas la capacidad de categorizar un
blanco como “neutral” o “hostil”, la supervisión humana es clave para
reclasificar un elemento si no se considera adecuado el criterio del robot
frente a la “amenaza”.
Los robots militares son una solución que permite a los ejércitos del mundo
continuar realizando sus labores de defensa y patrullaje, pero evitando cada
vez más poner en riesgo la vida de sus soldados.
Robots de Entretenimiento
Los diseños iniciales del cuerpo del fueron creados por un amigo de , el artista
Hajime Sorayama. Ahora, estos diseños son parte de las colecciones
permanentes del Museo de Arte Moderno y el Instituto Smithsoniano. El diseño de la primera generación y un premio
especial de Diseño Inteligente en los premios alemanes Red Dot del 2000.
Los modelos más
recientes de fueron diseñados
conjuntamente con prestigiosos diseñadores japoneses y continuaron ganando
premios de diseño. El diseño del ERS-210 fue inspirado en los cachorros de
león. Los cuerpos de la serie "ERS-3x" (Latte y Macaron, los AIBO de
cabeza redonda lanzados en 2001) fueron diseñados por el artista visual Katsura Moshino ganando
el "Good Design Award"15. El diseño de cuerpo, elegante y futurista del
"ERS-220" para exploración espacial fue inspiración de Shoji Kawamori ganando el premio "Good Design Award" y "Design for Asia.18 Los ERS-7 también ganaron un "Premio al Buen
Diseño".
Robots en la Industria Médica
En el campo médico, los robots pueden reemplazar al mejor de los cirujanos
en precisión y eficiencia. Con un campo de visión completamente
mejorado, sin temblores involuntarios y sin cansancio en el organismo, los
robots empleados en cirugía son una alternativa confiable y eficaz.
Esto es lo que brinda el Sistema de
Cirugía Da Vinci, permitiendo al médico cirujano un campo de visión magnificado
en 3D e instrumental médico que pueden doblarse y rotar en ángulos mayores que
las manos humanas. Con el Sistema Da Vinci, los cirujanos
pueden realizar una compleja operación a través de sólo pequeñas incisiones. Es
un procedimiento 100% controlado por el médico cirujano, y permite operaciones
exitosas con una precisión que antes era imposible.
Robots de Servicio
Un robot de
servicio es un robot que ayuda a los seres humanos, por
lo general mediante la realización de un trabajo que es sucio, opaco y
distante, peligroso o repetitivo, como las tareas domésticas. Por lo
general son autónomos y/o
gestionados por un sistema de control integrado en el mismo, con opciones de
anulación manuales. El término "robot de servicio" no está tan bien
definido. La Federación
Internacional de Robótica (IFR)
ha propuesto una definición tentativa: "un robot de servicio es un robot
que opera semi o totalmente autónomo para realizar servicios útiles para el
bienestar de los seres humanos y equipos, con exclusión de las operaciones de
fabricación"
Robots Espaciales
La robótica y el espacio son dos temas que las
personas suelen asociar con el futuro y la ciencia ficción. Sin embargo,
el avance de la tecnología ha hecho posible que las máquinas se vuelvan
cada vez más sofisticadas y éstas hayan pasado a formar una
parte importante en la investigación de la ciencia.Debido a sus características, los robots se han convertido en herramientas útiles para la exploración del espacio, pues pueden enviar datos e información relevante en ambientes que los humanos no están preparados para soportar. La enseñanza de estos conocimientos a las niñas y niños es una necesidad para su formación hoy en día, y para adentrar a los pequeños en el conocimiento de esta materia.
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