Tipos de Robots: Clasificación, Características y Componentes

Definición de Robot

Un robot es un manipulador multifuncional reprogramable con varios grados de libertad, capaz de manipular materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias variables programadas para realizar tareas diversas.

Clasificación de los Robots

Los robots se pueden clasificar según diversos criterios, como su movilidad, forma, aplicación y generación:

• Poliarticulados: Son sedentarios y están estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo con un número limitado de grados de libertad.
• Móviles: Cuentan con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante.
• Androides: Intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemático del ser humano.
• Zoomórficos: Imitan los sistemas de locomoción de los diversos seres vivos.
• Híbridos: Aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores.
• Industriales: Son artilugios mecánicos y electrónicos destinados a realizar de forma automática determinados procesos de fabricación o manipulación.
• Seguridad y espacio: Relativos al uso de robots en tierra, mar y aire en misiones de seguridad civil o militar, así como su uso en misiones espaciales.
• De servicios: Sistemas aplicados en los dominios de la vida: entornos domésticos y de ocio, en salud y rehabilitación, en servicios profesionales y en ambientes peligrosos.

Clasificación por Generaciones

• 1ª Generación: Sistema de control basado en “paradas fijas” mecánicamente.
• 2ª Generación: El movimiento se controla a través de una secuencia numérica almacenada en disco o cinta magnética.
• 3ª Generación: Utilizan las computadoras para su control y tienen cierta percepción de su entorno a través del uso de sensores.
• 5ª Generación: Actualmente se encuentran en desarrollo. Basarán su acción principalmente en modelos conductuales establecidos.

Tipos de Articulaciones

• Lineal: Si un eslabón desliza sobre un eje solidario al eslabón anterior.
• Rotacional: En caso de que un eslabón gire en torno a un eje solidario al eslabón anterior.

Clasificación Según la Geometría de su Estructura Mecánica

• Cartesiano: Cuyo posicionamiento en el espacio se lleva a cabo mediante articulaciones lineales.
• Cilíndrico: Con una articulación rotacional sobre una base y articulaciones lineales para el movimiento en altura y en radio.
• Polar: Que cuenta con dos articulaciones rotacionales y una lineal.
• Esférico (o de brazo articulado): Con tres articulaciones rotacionales.
• Mixto: Que posee varios tipos de articulaciones, combinaciones de las anteriores. Es destacable la configuración SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm).
• Paralelo: Posee brazos con articulaciones prismáticas o rotacionales concurrentes.

Principales Parámetros de un Robot

• Número de grados de libertad.
• Espacio de accesibilidad o espacio (volumen) de trabajo.
• Capacidad de posicionamiento del punto terminal.
• Capacidad de carga.
• Velocidad.

Componentes de un Robot: Transmisiones, Reductores y Actuadores

Las transmisiones son los elementos encargados de transmitir el movimiento desde los actuadores hasta las articulaciones y, a su vez, pueden usarse para transformar un movimiento lineal en circular y viceversa.

Los reductores son los encargados de adaptar el par y la velocidad de salida del actuador a los valores adecuados para el movimiento de los elementos del robot.

El accionamiento directo se lleva a cabo cuando se conecta el eje del actuador directamente a la articulación sin reductor.

Actuadores:

• Neumáticos: Su fuente de energía es aire a presión entre 5 y 10 bar. Existen dos tipos: cilindros neumáticos y motores neumáticos.
• Hidráulicos: Utilizan aceites minerales a una presión entre 50 y 100 bar. Existen tanto cilindros como motores.
• Eléctricos: Son los más usados, hay tres tipos: motores de corriente continua, motores de corriente alterna y motores paso a paso.