Fundamentos de Robótica Industrial y Sistemas de Fabricación Flexible

Definiciones Fundamentales en Robótica

Robot: Se define como un manipulador automático servocontrolado, reprogramable y polivalente, capaz de orientar y posicionar piezas, útiles o dispositivos especiales. Este sistema sigue trayectorias variables para la ejecución de tareas diversas. Normalmente, tiene la forma de uno o varios brazos terminados en una muñeca. Su unidad de control incluye un dispositivo de memoria y, ocasionalmente, de percepción del entorno. Su uso habitual consiste en realizar una tarea de manera cíclica, pudiéndose adaptar a otra sin cambios significativos en sus materiales.

RIA (Robotic Industries Association): Es un manipulador reprogramable y multifuncional diseñado para mover materiales, piezas o dispositivos especiales a lo largo de trayectorias variables para la realización de tareas variadas (multidisciplinar).

Robótica Avanzada: Es la ciencia que estudia los robots con características especiales de autonomía, cuyas aplicaciones están concebidas para resolver problemas en entornos complejos o realizar servicios específicos.

Clasificación de los Robots por Generaciones

1ª Generación

Repite la tarea programada secuencialmente. No toma en cuenta las posibles alteraciones de su entorno.

2ª Generación

Adquiere información limitada de su entorno. Puede localizar, clasificar (mediante visión artificial) y detectar esfuerzos, adaptando sus movimientos en consecuencia.

3ª Generación

Su programación se realiza mediante el empleo de un lenguaje natural. Tienen la capacidad para la planificación automática de tareas.

Comparativa de Sistemas de Fabricación

Fabricación Flexible vs. Fabricación Manual

• Más productividad: Especialmente para series medianas.
• Más calidad del producto: Mayor precisión y consistencia.
• Seguridad laboral: Evita trabajos peligrosos, sucios o pesados.
• Rentabilidad: Si las series son cortas, es más rentable la fabricación manual.

Fabricación Flexible vs. Fabricación Clásica

• Versatilidad: Mayor facilidad para modificar el producto.
• CIM (Computer Integrated Manufacturing): Posibilidad de fabricar diferentes productos en la misma línea de fabricación mediante la integración por computadora.
• Optimización logística: Facilita el cambio de producto, evitando la acumulación de material en almacenes y generando ahorros en stock.
• Adaptabilidad: La fabricación flexible se adapta más rápidamente a los cambios en la demanda, ya que las líneas de producción no están diseñadas para un solo producto, a diferencia de la fabricación clásica.

Estructura Mecánica del Robot

Un brazo robot es un mecanismo de movimiento múltiple realizado por la conexión de varios cuerpos rígidos (elementos) mediante articulaciones, formando, generalmente, una cadena cinemática abierta.