El documento describe las diferentes configuraciones mecánicas de los robots industriales, incluyendo configuraciones cartesianas, cilíndricas, polares, angulares, SCARA y paralelas. Explica las características de cada configuración, como su estructura, sistema de coordenadas y aplicaciones típicas. Además, proporciona ejemplos de robots comerciales que utilizan cada configuración.

1. Introducción a la Robótica. Morfología 1
MORFOLOGÍA DEL ROBOT
• Estructura Mecánica
• Transmisiones y Reducciones
• Elementos Motores
• Sensores Internos
• Elementos Terminales

2. Introducción a la Robótica. Morfología 2
Estructura mecánica de un robot

3. Introducción a la Robótica. Morfología 3
Caracterización del manipulador
• El manipulador adopta una estructura
de cadena cinemática abierta, en la
que:
– Eslabones: son los elementos
rígidos, interrelacionados
mediante
– Articulaciones: que permiten el
movimiento relativo entre los
sucesivos eslabones.
• Generalmente un extremo de la
cadena es fijo (base) y el otro es
libre, en el cual se sitúa un elemento
de trabajo.

4. Introducción a la Robótica. Morfología 4
Caracterización de los eslabones
• Generalmente, cualquier elemento de la cadena o eslabón queda caracterizado
por:
– Longitud (an): distancia entre los ejes de las articulaciones en las que
finaliza el eslabón.
– Torsión (αn): ángulo que, en un plano perpendicular a an, existe entre
ambos ejes.

5. Introducción a la Robótica. Morfología 5
Caracterización de las articulaciones
• La posición relativa entre dos eslabones consecutivos se referencia mediante:
– Distancia entre elementos (dn): distancia entre las normales al eje de la
articulación que quedan definidas por an-1 y an.
– Ángulo entre eslabones (Θn): ángulo entre estas normales, medido en un
plano perpendicular al eje.

6. Introducción a la Robótica. Morfología 6
Tipos de articulaciones
Planar (2 GDL)

7. Introducción a la Robótica. Morfología 7
Grados de libertad
• Cada uno de los movimientos
independientes que una articulación
permite efectuar entre dos eslabones de
la cadena, confiere un grado de
libertad a la estructura formada.
• El número de grados de libertad de la
estructura viene determinado por la
suma de los grados de libertad de cada
una de las articulaciones.
• El número total de grados de libertad
requerido puede completarse por
medio de la muñeca: articulación o
conjunto de articulaciones que enlazan
el elemento terminal con el elemento
de trabajo.

8. Introducción a la Robótica. Morfología 8
Estructura mecánica: Configuraciones

9. Introducción a la Robótica. Morfología 9
Configuración cartesiana
• Tiene una estructura PPP.
• La especificación de un punto del espacio se efectúa
mediante coordenadas cartesianas (x, y, z).
• La precisión es uniforme en todo el espacio
operativo.
• Especialmente apta para seguir una trayectoria
previamente especificada.
• Construcción rígida: la distribución de cargas no
presenta problemas especiales.
• No resulta adecuada para acceder a puntos situados
en espacios cerrados.
• Ejemplos: ABB 840, AMERICAN ROBOT,
MOTOMAN TSG, SANKYO CCR.
Espacio de trabajo
Sistema de coordenadas

10. Introducción a la Robótica. Morfología 10
Configuración cartesiana (Ejemplos I)
ABB 840
AMERICAN ROBOT
Gantry 3000
SEIKO XM-3000

11. Introducción a la Robótica. Morfología 11
Configuración cartesiana (Ejemplos II)
MOTOMAN TSGSANKYO CCR M10, M12, M14, M30

12. Introducción a la Robótica. Morfología 12
Configuración cartesiana (Ejemplos III)
VENTAX VMR-3, SE

13. Introducción a la Robótica. Morfología 13
Configuración cilíndrica
• Tiene una estructura RPP o PRP.
• La posición del punto del espacio se realiza
mediante coordenadas cilíndricas (α, ρ, z).
• Ofrecen ventajas cuando la tarea a desarrollar o las
máquinas servidas se encuentran situadas
radialmente al robot.
• Algunos ejemplos: SEIKO RT3300, YAMAHA
YP330A, ZYMARK SMS.
Espacio de trabajo
Sistema de coordenadas

14. Introducción a la Robótica. Morfología 14
Configuración cilíndrica (Ejemplos)
SEIKO RT3300
YAMAHA YP330A
ZYMARK SMS

15. Introducción a la Robótica. Morfología 15
Configuración polar o esférica
• Tiene una estructura RRP.
• La posición del punto del espacio se realiza
mediante coordenadas esféricas (α, β, ρ).
• Configuración utilizada por los primeros robots.
• Algunos ejemplos: UNIMATE 1000 y 2000,
COAMU 6000, FANUC M1.
Espacio de trabajo
Sistema de coordenadas

16. Introducción a la Robótica. Morfología 16
Configuración polar o esférica (Ejemplos)
FANUC M1 UNIMATE 5000
UNIMATE 1000

17. Introducción a la Robótica. Morfología 17
Configuración angular o antropomórfica
• Tiene una estructura RRR.
• La posición del punto del espacio se fija con
coordenadas angulares (α, β, γ).
• Son más fáciles de construir.
• Soluciona, en cierta forma, el acceso a espacios
cerrados.
• Obliga a un esfuerzo suplementario en el sistema de
control para el seguimiento de trayectorias
rectilíneas.
• Algunos ejemplos: ABB 1400, 6400; FANUC M6,
CR-100; KAWASAKI FS02, UD; MITSUBISHI
RV-E4; MOTOMAN SK-45; STAÜBLI RX-170.
Espacio de trabajo
Sistema de coordenadas

18. Introducción a la Robótica. Morfología 18
Configuración angular (Ejemplos I)
ABB 1400, 6400 MOTOMAN SK-45

19. Introducción a la Robótica. Morfología 19
Configuración angular (Ejemplos II)
KAWASAKI FS02, UD STAÜBLI RX-170

20. Introducción a la Robótica. Morfología 20
Configuración angular (Ejemplos III)
FANUC M6, CR-100MITSUBISHI RV-E4

21. Introducción a la Robótica. Morfología 21
Configuración SCARA
• Tiene una estructura RPR o PRR.
• Especialmente desarrollado para realizar tareas de
ensamblado electrónico, y en general, de manipu-
lación vertical.
• La mayoría de fabricantes incluyen este tipo en su
oferta.
• Algunos ejemplos: ADEPT A3; SANKYO
SR8437; SEYKO TT8550; YAMAKA K-II, Z-II,
YK740A.
Espacio de trabajo
Sistema de coordenadas

22. Introducción a la Robótica. Morfología 22
Configuración SCARA (Ejemplos I)
ADEPT A3 SANKYO SR8437 SEYKO TT8550

23. Introducción a la Robótica. Morfología 23
Configuración SCARA (Ejemplos II)
YAMAKA K-II, Z-II, YK740A

24. Introducción a la Robótica. Morfología 24
Configuración paralela
• El elemento terminal se encuentra conectado a la
base por al menos dos cadenas cinemáticas
independientes.
• Inicialmente utilizada en los simuladores de vuelo.
• La carga se reparte entre los eslabones.
• La rigidez de los eslabones asegura mayor precisión
de posicionamiento
• Bajo coste y montaje preciso.
• Algunos ejemplos: ABB 340; DEMAUREX Delta;
FANUC F100; NEOS TR600, TM805;
PATHFINDERS Hexvantage; POLYTEC
Hexapod;
Espacio de trabajo

25. Introducción a la Robótica. Morfología 25
Configuración paralela (Ejemplos I)
DEMAUREX Delta

26. Introducción a la Robótica. Morfología 26
Configuración paralela (Ejemplos II)
NEOS TR600, TM805 ABB 340

27. Introducción a la Robótica. Morfología 27
Configuración paralela (Ejemplos III)
PATHFINDERS Hexvantage FANUC F100 POLYTEC Hexapod