Elementos terminales de un robot: estructura, actuadores y sensores

Resumen

El documento describe los elementos fundamentales de un robot: su estructura física (tronco, brazo y manipulador), los grados de libertad y los actuadores que generan el movimiento. Explica los actuadores neumáticos e hidráulicos y los encoders ópticos rotatorios y de fuerza. Sirve para entender cómo se relacionan el cuerpo, los músculos y los sentidos de un robot.

Puntos clave

Un robot es una máquina capaz de ejecutar trabajos de forma automática según funciones programables, con cierta autonomía y capacidad de reacción.
Sus elementos fundamentales son la estructura (cuerpo), los actuadores (músculos), los sensores (sentidos) y la unidad de control (cerebro).
La estructura está formada por el tronco, el brazo (con hombro, codo y muñeca) y el manipulador acoplado a la muñeca.
Los grados de libertad son el número de movimientos independientes que un sólido rígido puede realizar respecto a un sistema de ejes cartesianos.
Los actuadores neumáticos convierten energía en movimiento mediante válvulas, tuberías y elementos de control.
Los actuadores hidráulicos usan un líquido incompresible, generalmente aceite, y permiten transmitir grandes esfuerzos con gran precisión y repetibilidad.

Ponte a prueba

ROBOT: maquina capaz de ejecutar diversos trabajos de forma automática al obedecer una serie de funciones programables; son maquinas dotadas de una cierta autonomía y capacidad de reacción sin que sea necesaria la intervención humana.
ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE UN ROBOT: estructura (equivale al cuerpo), actuadores (o músculos responsables del movimiento), sensores (semejantes a nuestros sentidos) y unidad de control (similar al cerebro).
ESTRUCTURA DE UN ROBOT: conjunto de elementos físicos resistentes dotados de una cierta movilidad y son: el tronco: (al que a veces se dota de giro mediante una articulación llamada cintura, es la parte del robot sobre la que descansa el resto de ``órganos´´; el brazo, que sale del tronco: a través de una articulación (hombro) es capaz de moverlo. Este a su vez posee otra unión articulada (codo) que mueve el antebrazo, y en cuyo extremo se sitúa una articulación llamada muñeca; el manipulador: se acopla a la muñeca, que normalmente gira según varios planos hasta adoptar la posición deseada.
GRADOS DE LIBERTAD DE UN ROBOT: son el numero de movimientos independientes que un solido rígido puede realizar respecto a un sistema de ejer cartesianos.

ACTUADORES: son elementos que se encargan de transformar las señales de control en esfuerzos de potencia, a modo de músculos; son elementos encargados de suministrar la fuerza necesaria para mover la estructura del robot.
ACTUADORES Neumáticos: mediante válvulas, tuberías y elementos de control, convierten la energía en movimiento de las articulaciones del robot.
ACTUADORES Hidráulicos: utilizan la energía suministrada a un liquido incompresible, generalmente aceite, que se intenta comprimir mediante un motor hidaulico. Así este tipo de actuadores en capaz de transmitir enormes esfuerzos con gran precisión y capacidad de repetición.
ENCODER Óptico ROTATORIO: es un disco opaco provisto de una serie de marcas o ranuras transparentes y equidistantes entre si. El disco se acopla solidariamente al eje de giro que deseamos controlar.
ENCODER DE FUERZA: permiten conocer la fuerzas ejercidas sobre los elementos terminales de los robots cuando realizan una tarea.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un robot según este documento?

Un robot es una máquina capaz de ejecutar diversos trabajos de forma automática al obedecer funciones programables. Tiene cierta autonomía y capacidad de reacción sin necesidad de intervención humana.

¿Cuáles son los elementos fundamentales de un robot?

Son la estructura, que equivale al cuerpo; los actuadores, que actúan como músculos; los sensores, semejantes a los sentidos; y la unidad de control, similar al cerebro.

¿Qué son los grados de libertad de un robot?

Son el número de movimientos independientes que un sólido rígido puede realizar respecto a un sistema de ejes cartesianos.

¿En qué se diferencian los actuadores neumáticos de los hidráulicos?

Los neumáticos convierten la energía en movimiento mediante válvulas, tuberías y elementos de control. Los hidráulicos usan un líquido incompresible, generalmente aceite, y pueden transmitir enormes esfuerzos con gran precisión.