El documento compara diferentes tipos de actuadores utilizados en robótica, incluyendo neumáticos, hidráulicos y eléctricos. Los neumáticos usan aire comprimido y son adecuados para movimientos rápidos pero imprecisos, mientras que los hidráulicos son recomendables para cargas pesadas y precisión. Los eléctricos son los más utilizados debido a su fácil y preciso control. Cada tipo tiene características diferentes que deben evaluarse para seleccionar el más adecuado

1. Los actuadores neumáticos utilizan el aire comprimido como fuente de energía y son muy
indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada. Los motores
hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de
carga, junto a una precisa regulación de velocidad. Los motores eléctricos son los más
utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otras propiedades ventajosas que
establece su funcionamiento, como consecuencia del empleo de la energía eléctrica. Más
tarde se proporcionará una comparación detallada entre los diferentes tipos de actuadores
utilizados en robótica.
Cada uno de estos sistemas presenta características diferentes, siendo preciso evaluarlas
a la hora de seleccionar el tipo de actuador más conveniente. Las características a
considerar son, entre otras:
 Potencia
 Controlabilidad
 Peso y volumen
 Precisión
 Velocidad
 Mantenimiento
 Coste
Actuadores neumáticos
En ellos la fuente de energía es aire a presión entre 5 y 10 bar. Existen dos tipos de
actuadores neumáticos:
Cilindros neumáticos
Motores neumáticos (de aletas rotativas o de pistones axiales).

2. Cilindros
En los primeros seconsigue el desplazamiento de un émbolo encerrado en un cilindro como
consecuencia de la diferencia de presión a ambos lados de aquél. Los cilindros neumáticos
pueden ser de simple o de doble efecto. En los primeros, el émbolo se desplaza en un
sentido como resultado del empuje ejercido por el aire a presión, mientras que en el otro
sentido se desplaza como consecuencia del efecto de un muelle (que recupera al émbolo
a su posición en reposo).
En los cilindros de doble efecto el aire a presión es el encargado de empujar al émbolo en
las dos direcciones, al poder ser introducido de forma arbitraria en cualquiera de las dos
cámaras.
Normalmente, con los cilindros neumáticos sólo se persigue un posicionamiento en los
extremos del mismo y no un posicionamiento continuo. Esto último se puede conseguir con
una válvula de distribución (generalmente de accionamiento directo) que canaliza el aire a
presión hacia una de las dos caras del embolo alternativamente. Existen, no obstante,
sistemas de posicionamiento continuo de accionamiento neumático, aunque debido a su
coste y calidad todavía no resultan competitivos.
Motores neumáticos

3. En los motores neumáticos se consigue el movimiento de rotación de un eje mediante aire
a presión. Los dos tipos más utilizados son los motores de aletas rotativas y los motores de
pistones axiales.
Los motores de pistones axiales tienen un eje de giro solidario a un tambor que se ve
obligado a girar ente las fuerzas que ejercen varios cilindros, que se apoyan sobre un plano
inclinado. Otro método común más sencillo de obtener movimientos de rotación a partir de
actuadores neumáticos, se basa en el empleo de cilindros cuyo émbolo se encuentra
acoplado a un sistema de piñón-cremallera.
En general y debido a la compresibilidad del aire, los actuadores neumáticos no consiguen
una buena precisión de posicionamiento. Sin embargo, su sencillez y robustez hacen
adecuado su uso en aquellos casos en los que sea suficiente un posicionamiento en dos
situaciones diferentes (todo o nada). Por ejemplo, son utilizados en manipuladores
sencillos, en apertura y cierre de pinzas o en determinadas articulaciones de algún robot
(como el movimiento vertical del tercer grado de libertad de algunos robots tipo SCARA).
Siempre debe tenerse en cuenta que el empleo de un robot con algún tipo de accionamiento
neumático deberá disponer de una instalación de aire comprimido, incluyendo: compresor,
sistema de distribución (tuberías, electro válvulas), filtros, secadores, etc. No obstante,
estas instalaciones neumáticas son frecuentes y existen en muchas de las fábricas donde
se da cierto grado de automatización.
Actuadores Hidráulicos
Estos actuadores se basan, para su funcionamiento, en la presión ejercida por un líquido,
generalmente un tipo de aceite.
Las maquinas que normalmente se encuentran conformadas por actuadores hidráulicos
tienen mayor velocidad y mayor resistencia mecánica y son de gran tamaño, por ello, son
usados para aplicaciones donde requieran de una carga pesada
Los actuadores hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así
como de mantenimiento periódico

4. Ventajas de los actuadores hidráulicos
Las ventajas que presentan los actuadores de esta naturaleza son:
- Altos índices entre potencia y carga.
- Mayor exactitud.
- Respuesta de mayor frecuencia.
- Desempeño suave a bajas velocidades.
- Amplio rango de velocidad.
- Produce más fuerza que un sistema neumático de mismo tamaño.

5. Desventajas de los actuadores hidráulicos
Las desventajas de este sistema son que debido a las elevadas presiones a las que se
trabajan propician la existencia de fugas de aceite a lo largo de la instalación.
Además, estas instalaciones suelen ser más complicadas que las necesarias para
actuadores neumáticos y mucho más que para los eléctricos,
Aplicaciones de los actuadores hidráulicos
Las principales aplicaciones se encuentran en máquinas troqueladoras, en cargadores y en
maquinarias pesada para obras civiles. Este sistema de actuadores se divide en tres
grandes grupos
- Cilindro hidráulico.
- Motor hidráulico.
- Motor hidráulico de oscilación

6. Actuador Hidráulico Rotatorio
Para hacer funcionar el actuador hidráulico, se conecta la presión hidráulica a uno de los
lados del émbolo o veleta (en adelante, solo “émbolo”) generando una fuerza en sentido
de la expansión del espacio entre el émbolo y la pared del cilindro o el cuerpo. Mediante
un dispositivo mecánico que puede ser el conjunto piñón y cremallera, yugo escocés, o
una simple veleta, el movimiento se transforma en rotatorio. Para mover el actuador en
sentido contrario es necesario introducir aire comprimido en el lado opuesto del émbolo.
El torque que genera el actuador es directamente proporcional a la presión de aceite
hidráulico, pero puede ser variable de acuerdo a la posición actual del actuador, si el
actuador es de Yugo Escocés.

7. Qué es un actuador eléctrico
En las instalaciones de técnica de procesos, líquidos, gases, vapores y granulados se
transportan por tuberías.
Las válvulas industriales se encargan de abrir o cerrar estas vías de transporte o de regular
el caudal. Con los actuadores AUMA, las válvulas se operan remota-
mente desde el puesto de mando
Automatización de válvulas industriales
Las aplicaciones industriales modernas se sustentan sobre un alto grado de automatización
de válvulas. Ésa es una condición para el dominio de procesos complejos.
El actuador posiciona la válvula en conformidad con las órdenes de maniobra procedentes
del sistema de automatización. Cuando se alcanzan las posiciones fi nales o intermedias,
el actuador se desconecta y señaliza este estado al sistema de automatización.
Los actuadores eléctricos incorporan una combinación de motor eléctrico y reductor,
especialmente desarrollada y diseñada para la automatización de válvulas, que transmite
el par necesario para el accionamiento de una compuerta, válvula de mariposa, de bola o
de otro tipo. El volante, que forma parte del equipamiento de serie, permite operar
manualmente la válvula. El actuador registra los datos de carrera y par de la válvula. Un
control evalúa estos
datos y se encarga de conectar y desconectarel actuador. Estecontrol suele estarintegrado
en el actuador e incorpora, además del interface eléctrico al sistemade automatización, una
unidad de manejo loca
Principales características
1.- Múltiples posiciones
Hasta 1500 puntos con una repetibilidad de ±0,02 mm.

8. 2.- Push and Hold
La fuerza de empuje se puede ajustar fácilmente en la tabla de posiciones. Puede
mantenerse constante.
3.- Aceleración y desaceleración
Ajuste independiente de aceleración y deceleración para un menor tiempo de ciclo y una
reducción de daños en las piezas.
4.- Señal de Zona
No necesita sensores externos adicionales.
5.- Pausa
Se puede parar en cualquier punto de su recorrido durante la operación, y reanudar
posteriormente el movimiento.
6.- Movimientos incrementales y decrementales
Ahorro de tiempo de programación. Movimientos repetitivos con una sola posición.
7.- Cambio de velocidad en movimiento
Menor tiempo de ciclo.
Actuadores eléctricos.
Dentro de los actuadores eléctricos pueden distinguirse tres tipos diferentes:
Motores de corriente continua (DC):
Controlados por inducción
Controlados por excitación
Motores de corriente alterna (AC):
Síncronos
Asíncronos
Motores pasó a paso.
Motores de corriente continúa.

9. Funcionamiento Actuadores
Actuadores Eléctricos
La estructura de un actuador eléctrico es simple en comparación con la de los actuadores
hidráulicos y neumáticos, ya que sólo se requieren de energía eléctrica como fuente de
poder. Como se utilizan cables eléctricos para transmitir electricidad y las señales, es
altamente versátil y prácticamente no hay restricciones respecto a la distancia entra la
fuente de poder y el actuador. Existe una gran cantidad de modelos y es fácil utilizarlos con
motores eléctricos estandarizados según la aplicación. En la mayoría de los casos es
necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operación continua.
Utilización de un pistón eléctrico para el accionamiento de una válvula pequeña. La forma
mas sencilla para el accionamiento con un pistón, seria la instalación de una palanca
solidaria a una bisagra adherida a una superficie paralela al eje del pistón de accionamiento
y a las entradas roscadas.
El pistón eléctrico puede ser accionado por una corriente, con lo cual para su
accionamiento, solo hará falta utilizar un simple relé. En caso que se decidiera alimentarlo
con cc, la corriente deberá ser del mismo valor pudiendo ser activado por una salida a
transistor de un PLC. Accionamiento con Alambres Musculares Los Alambres Musculares,
también son actuadores. Tienen una apariencia semejante a la de un pelo, con la gran
diferencia que al activarlos con corriente eléctrica estos se contraen generando fuerzas
desde los 20 a los 2000 gramos, dependiendo de su diámetro. Podría construirse un
sistema semejante al utilizado con el pistón, lográndose aún una mayor rapidez para el
accionamiento del mecanismo. También podrían implementase montajes más sencillos,
como el de una alambre en V invertida que posea los dos terminales del alambre solidarios
a un chasis montado por debajo de la base de la válvula, de tal manera que el vértice de la
V invertida este sobre el mecanismo de cierre de la válvula.
Actuadores Mecánicos

10. Los Actuadores Mecánicos: son dispositivos que utilizan energía mecánica para su
funcionamiento. En función de la fuente de energía utilizada pueden ser neumáticos o
hidráulicos.
Funcionamiento Actuadores Mecánicos
Cuando un proceso de automatización se realiza sin la intervención humana decimos que
se trata de un proceso automatizado. La automatización permite la eliminación “total” o
parcial de la intervención del hombre. Los automatismos son dispositivos de realizar tareas
sin la intervención humana. Algunas máquinas coma las lavadoras tienen programadores y
las ordenes que proporcionan se llaman programas.