Este documento presenta una introducción a las aplicaciones industriales de la robótica. Explica los componentes clave de un robot industrial como la estructura mecánica, los sistemas de control y sensoriales. También describe las principales características de los robots como grados de libertad, espacio de trabajo y precisión. Finalmente, detalla los diferentes tipos de configuraciones mecánicas como cartesiana, cilíndrica, angular y SCARA junto con ejemplos de cada una.
Este documento define números aleatorios, explica que son números generados al azar sin depender de un estado anterior o siguiente. Describe los objetivos del documento y presenta una tabla de contenido. Luego explica los tipos de números aleatorios como análogos, de tablas, digitales y manuales, y sus usos más frecuentes como cálculos estadísticos.
El documento presenta un mapa conceptual sobre la ergonomía de los tableros y controles. Explica los diferentes tipos de sistemas persona-máquina, incluyendo sistemas manuales, mecánicos y automáticos. También describe los distintos dispositivos informativos como visuales, sonoros y táctiles, así como los tipos básicos de controles como botones, interruptores y perillas. El objetivo es analizar la interacción entre el usuario y los elementos del entorno para lograr un diseño ergonómico efectivo.
Los métodos de programación de robots incluyen la programación textual y la programación gestual o guiado. La programación textual especifica las acciones del robot a través de un lenguaje de programación, mientras que la programación gestual guía al robot a través de los movimientos deseados. Existen diferentes niveles y métodos dentro de cada enfoque de programación.
El documento habla sobre el diseño y selección de herramientas. Explica que el diseño ergonómico es importante para prevenir lesiones en el operario. Describe factores como la forma, tamaño y material de los mangos de las herramientas, y la importancia de seleccionar la herramienta adecuada para cada tarea. También cubre temas como posturas de trabajo, almacenamiento seguro y mantenimiento preventivo de herramientas.
PROGRAMACIÓN DE PLCS: LENGUAJE ESCALERA EquipoSCADA
Este documento describe el lenguaje de programación Ladder (escalera) utilizado para programar controladores lógicos programables (PLC). Explica los elementos básicos de Ladder como contactos, bobinas y funciones lógicas como temporizadores y contadores. También cubre operaciones como aritméticas, comparaciones e instrucciones SET y RESET. Proporciona ejemplos para ilustrar el lenguaje Ladder.
Este documento describe el problema del agente viajero (TSP por sus siglas en inglés), un problema NP-completo que busca encontrar la ruta más corta para visitar todas las ciudades exactamente una vez y regresar al punto de partida. Explica que el problema involucra grafos y variables como distancias y tiempos. También describe algoritmos como fuerza bruta y heurísticas para encontrar soluciones aproximadas, así como aplicaciones del TSP en logística, transporte y más.
Introducción a los Procesos Estocásticos y sus Aplicaciones en la ActuaríaEmmanuelRuizG
Los procesos estocásticos son colecciones de variables aleatorias ordenadas en el tiempo que se utilizan para modelar fenómenos con incertidumbre. Los procesos estocásticos se clasifican según si su parámetro y estado son discretos o continuos, y son útiles para los actuarios para valorar títulos, predecir rendimientos de inversiones y evaluar proyectos con flujos de efectivo incierto.
Este documento trata sobre tableros. Define tableros como instrumentos que presentan información sobre el estado de un sistema. Explica diferentes tipos de tableros como tableros dinámicos, estáticos, visuales, auditivos y gráficos. También cubre criterios de diseño como luminosidad, tasa de regeneración, resolución y color.
Este documento define números aleatorios, explica que son números generados al azar sin depender de un estado anterior o siguiente. Describe los objetivos del documento y presenta una tabla de contenido. Luego explica los tipos de números aleatorios como análogos, de tablas, digitales y manuales, y sus usos más frecuentes como cálculos estadísticos.
El documento presenta un mapa conceptual sobre la ergonomía de los tableros y controles. Explica los diferentes tipos de sistemas persona-máquina, incluyendo sistemas manuales, mecánicos y automáticos. También describe los distintos dispositivos informativos como visuales, sonoros y táctiles, así como los tipos básicos de controles como botones, interruptores y perillas. El objetivo es analizar la interacción entre el usuario y los elementos del entorno para lograr un diseño ergonómico efectivo.
Los métodos de programación de robots incluyen la programación textual y la programación gestual o guiado. La programación textual especifica las acciones del robot a través de un lenguaje de programación, mientras que la programación gestual guía al robot a través de los movimientos deseados. Existen diferentes niveles y métodos dentro de cada enfoque de programación.
El documento habla sobre el diseño y selección de herramientas. Explica que el diseño ergonómico es importante para prevenir lesiones en el operario. Describe factores como la forma, tamaño y material de los mangos de las herramientas, y la importancia de seleccionar la herramienta adecuada para cada tarea. También cubre temas como posturas de trabajo, almacenamiento seguro y mantenimiento preventivo de herramientas.
PROGRAMACIÓN DE PLCS: LENGUAJE ESCALERA EquipoSCADA
Este documento describe el lenguaje de programación Ladder (escalera) utilizado para programar controladores lógicos programables (PLC). Explica los elementos básicos de Ladder como contactos, bobinas y funciones lógicas como temporizadores y contadores. También cubre operaciones como aritméticas, comparaciones e instrucciones SET y RESET. Proporciona ejemplos para ilustrar el lenguaje Ladder.
Este documento describe el problema del agente viajero (TSP por sus siglas en inglés), un problema NP-completo que busca encontrar la ruta más corta para visitar todas las ciudades exactamente una vez y regresar al punto de partida. Explica que el problema involucra grafos y variables como distancias y tiempos. También describe algoritmos como fuerza bruta y heurísticas para encontrar soluciones aproximadas, así como aplicaciones del TSP en logística, transporte y más.
Introducción a los Procesos Estocásticos y sus Aplicaciones en la ActuaríaEmmanuelRuizG
Los procesos estocásticos son colecciones de variables aleatorias ordenadas en el tiempo que se utilizan para modelar fenómenos con incertidumbre. Los procesos estocásticos se clasifican según si su parámetro y estado son discretos o continuos, y son útiles para los actuarios para valorar títulos, predecir rendimientos de inversiones y evaluar proyectos con flujos de efectivo incierto.
Este documento trata sobre tableros. Define tableros como instrumentos que presentan información sobre el estado de un sistema. Explica diferentes tipos de tableros como tableros dinámicos, estáticos, visuales, auditivos y gráficos. También cubre criterios de diseño como luminosidad, tasa de regeneración, resolución y color.
Este documento presenta 16 ejercicios de teoría de colas tomados de exámenes de la cátedra de Métodos Cuantitativos para la Toma de Decisiones de la Universidad de Costa Rica. Los ejercicios cubren diversos temas como el cálculo de probabilidades en sistemas de colas, la determinación del número óptimo de servidores requeridos para minimizar los costos y tiempos de espera, y la recomendación entre diferentes sistemas de colas basados en sus métricas de desempeño.
Los sensores ópticos incluyen fotointerruptores de barrera, fotointerruptores reflectivos y encoders ópticos. Los fotointerruptores de barrera consisten en un emisor de infrarrojos y un fototransistor separados por una abertura que detecta la presencia u obstrucción de un objeto. Los fotointerruptores reflectivos tienen un emisor y receptor apuntando en la misma dirección para detectar colores. Los encoders ópticos incrementales usan un sensor para detectar segmentos en un disco y otro sensor para la posición cero, mientras que los enc
El documento describe el árbol de decisiones, una herramienta gráfica que ayuda a tomar decisiones bajo incertidumbre. Un árbol de decisiones representa visualmente todas las opciones y resultados posibles de una decisión, asignando probabilidades cuando hay incertidumbre. El documento explica los componentes de un árbol, como nodos de decisión y probabilidad, y pasos para construir y resolver uno para encontrar la opción óptima.
El documento describe los componentes principales de un robot industrial, incluyendo el manipulador, controlador, dispositivos de entrada y salida, y dispositivos especiales. Explica las características clave de un robot como los grados de libertad, espacio de trabajo, precisión de movimiento, y tipos de actuadores y articulaciones. Además, detalla los diferentes tipos de configuraciones morfológicas que pueden tener los manipuladores de los robots.
Este documento presenta los pasos para crear un modelo básico en ProModel. Explica cómo construir locaciones, entidades, una red de caminos, recursos, lógica de procesamiento y arribos. El objetivo es simular un taller de maquinado con cuatro estaciones y un operario que transporta las piezas entre ellas.
metodo cualitativo por puntos - consiste en definir los principales Factores determinantes de una Localización, para asignarles Valores ponderados de peso relativo, de acuerdo con la Importancia que se les atribuye. El peso relativo, sobre la base de una suma igual a uno, depende fuertemente del criterio y experiencia del Evaluador. Al comprar dos o más Localizaciones opcionales, se procede a asignar una Calificación a cada Factor en una Localización de acuerdo a una escala predeterminada como por ejemplo de cero a diez. La suma de las calificaciones ponderadas permitirá seleccionar la Localización que acumule el mayor puntaje
Al comprar dos o más Localizaciones opcionales, se procede a asignar una Calificación a cada Factor en una Localización de acuerdo a una escala predeterminada como por ejemplo de cero a diez. La suma de las calificaciones ponderadas permitirá seleccionar la Localización que acumule el mayor puntaje
El analisis de vibraciones en el mantenimiento predictivoVICTOR MANUEL
Las vibraciones se pueden definir simplemente como cualquier movimiento que hace un cuerpo alrededor de un punto fijo. Las vibraciones en una máquina pueden causar desgaste, fisuras por fatiga, pérdida de efectividad de sellos, rotura de aislantes, ruido etc. Pero al mismo tiempo las vibraciones son la mejor indicación de la condición mecánica de una maquinaria y pueden ser una herramienta de predicción muy sensible de la evolución de un defecto. Las fallas catastróficas en una maquinaria muchas veces son precedidas, a veces con meses de anticipación, por un cambio en las condiciones de vibración de la misma.
La electromecánica combina la ingeniería eléctrica y la ciencia de la mecánica para crear dispositivos como motores eléctricos y dinamos. Se desarrolló a partir de los descubrimientos de Faraday sobre la inducción electromagnética en el siglo XIX. Aunque los primeros sistemas electromecánicos eran grandes y lentos, ahora son fundamentales para la industria y la vida cotidiana, aunque muchos dispositivos usan circuitos integrados en lugar de componentes electromecánicos.
Este documento clasifica los robots en dos grandes grupos: robots no industriales (de servicio) y robots industriales. Los robots no industriales incluyen robots exploradores espaciales, humanoides, andantes, voladores y asistentes. Los robots industriales se clasifican según la Asociación Francesa de Robótica Industrial, la Federación Internacional de Robótica, generación y función.
Región deseada de los polos de lazo cerrado - Proyecto de controladores con l...Matías Gabriel Krujoski
Este documento presenta el informe de un trabajo práctico sobre control clásico y moderno. El objetivo era diseñar controladores para un sistema de primer orden de modo que cumpla con especificaciones de desempeño en lazo cerrado. Se analizó primero un controlador proporcional y luego uno proporcional-derivativo, determinando los parámetros de cada uno a través del lugar de las raíces y simulando la respuesta del sistema. Los resultados mostraron que el controlador PD cumplió mejor con las especificaciones requeridas.
Este documento proporciona instrucciones sobre cómo programar con el software Win FST. Explica cómo crear un nuevo proyecto, configurar las entradas y salidas, declarar variables, escribir un programa en lista de instrucciones, verificar el programa para detectar errores, y cargar el programa al controlador PLC.
Este documento presenta un resumen de los antecedentes históricos más importantes en el desarrollo de la robótica industrial. Comienza con algunas de las primeras máquinas mecánicas automatizadas construidas entre los siglos XV y XVIII, y luego describe los avances clave en el control numérico y el desarrollo de los primeros robots programables e industriales entre las décadas de 1950 y 1980. Finaliza mencionando algunos robots humanoides y de servicios más recientes.
Este documento describe diferentes tipos de displays o dispositivos informativos que permiten la comunicación entre humanos y máquinas. Explica que los displays pueden ser visuales, auditivos o táctiles y proveen información para que los humanos tomen acciones correspondientes. También discute factores a considerar al seleccionar un display y provee recomendaciones sobre el diseño de displays visuales, auditivos y táctiles.
El documento describe los diferentes tipos y usos de controles en sistemas hombre-máquina. Explica que los controles son elementos que permiten la interacción entre humanos y máquinas mediante la introducción de información y regulación de operaciones. Se detalla que existen controles discretos como botones y controles continuos como perillas y volantes para realizar ajustes cuantitativos. También se cubren temas como la compatibilidad hombre-máquina, factores de diseño de controles y cómo la ropa y calzado pueden afectar su uso.
Este documento introduce los conceptos básicos de la simulación. Define la simulación como el proceso de diseñar un modelo computarizado de un sistema real y conducir experimentos con este modelo para entender el comportamiento del sistema. Explica las ventajas y desventajas de la simulación, así como los conceptos de sistemas, modelos, experimentos y generación de números aleatorios, que son fundamentales para la simulación.
Este documento describe la arquitectura básica de una computadora. Explica que está compuesta por una unidad central de procesamiento (CPU), memoria primaria y secundaria, y buses de datos y direcciones que los conectan. La CPU contiene una unidad de control, unidad aritmético lógica (ALU) y registros que trabajan juntos para ejecutar instrucciones en dos fases: búsqueda de la instrucción y ejecución.
Este documento describe los diferentes tipos de temporizadores utilizados en los controles lógicos programables (PLC). Explica que los temporizadores permiten programar el tiempo mediante la cuenta de pulsos secuenciales. Describe tres tipos de temporizadores: temporizador de impulso, con retardo a la conexión y con retardo a la desconexión. Cada temporizador consta de un valor nominal, valor efectivo y estado, y cuenta hacia adelante o hacia atrás dependiendo del tipo.
Este documento proporciona información sobre las características y periféricos de la familia de microcontroladores PIC16F87X, así como sobre el lenguaje C para programar estos microcontroladores. Se describen los tipos de datos, constantes, variables, operadores, funciones y declaraciones de control soportadas por el compilador CCS para esta familia de PICs.
Los actuadores mecánicos convierten el movimiento rotativo en movimiento lineal y se utilizan comúnmente para aplicaciones que requieren movimiento lineal como elevación, traslación y posicionamiento. Los actuadores mecánicos son confiables, de fácil uso y precisos, y son la base para construir robots al permitir el movimiento a través de motores y cilindros.
Este documento presenta el programa de un curso de Robótica Industrial dictado en la Universidad Tecnológica del Perú. El curso introduce conceptos básicos de robótica, historia de los robots y sus aplicaciones industriales. El programa analítico cubre temas como manipuladores, sensores, programación, visión por computadora y seguridad, y concluye con exámenes y prácticas calificadas.
Este documento presenta 16 ejercicios de teoría de colas tomados de exámenes de la cátedra de Métodos Cuantitativos para la Toma de Decisiones de la Universidad de Costa Rica. Los ejercicios cubren diversos temas como el cálculo de probabilidades en sistemas de colas, la determinación del número óptimo de servidores requeridos para minimizar los costos y tiempos de espera, y la recomendación entre diferentes sistemas de colas basados en sus métricas de desempeño.
Los sensores ópticos incluyen fotointerruptores de barrera, fotointerruptores reflectivos y encoders ópticos. Los fotointerruptores de barrera consisten en un emisor de infrarrojos y un fototransistor separados por una abertura que detecta la presencia u obstrucción de un objeto. Los fotointerruptores reflectivos tienen un emisor y receptor apuntando en la misma dirección para detectar colores. Los encoders ópticos incrementales usan un sensor para detectar segmentos en un disco y otro sensor para la posición cero, mientras que los enc
El documento describe el árbol de decisiones, una herramienta gráfica que ayuda a tomar decisiones bajo incertidumbre. Un árbol de decisiones representa visualmente todas las opciones y resultados posibles de una decisión, asignando probabilidades cuando hay incertidumbre. El documento explica los componentes de un árbol, como nodos de decisión y probabilidad, y pasos para construir y resolver uno para encontrar la opción óptima.
El documento describe los componentes principales de un robot industrial, incluyendo el manipulador, controlador, dispositivos de entrada y salida, y dispositivos especiales. Explica las características clave de un robot como los grados de libertad, espacio de trabajo, precisión de movimiento, y tipos de actuadores y articulaciones. Además, detalla los diferentes tipos de configuraciones morfológicas que pueden tener los manipuladores de los robots.
Este documento presenta los pasos para crear un modelo básico en ProModel. Explica cómo construir locaciones, entidades, una red de caminos, recursos, lógica de procesamiento y arribos. El objetivo es simular un taller de maquinado con cuatro estaciones y un operario que transporta las piezas entre ellas.
metodo cualitativo por puntos - consiste en definir los principales Factores determinantes de una Localización, para asignarles Valores ponderados de peso relativo, de acuerdo con la Importancia que se les atribuye. El peso relativo, sobre la base de una suma igual a uno, depende fuertemente del criterio y experiencia del Evaluador. Al comprar dos o más Localizaciones opcionales, se procede a asignar una Calificación a cada Factor en una Localización de acuerdo a una escala predeterminada como por ejemplo de cero a diez. La suma de las calificaciones ponderadas permitirá seleccionar la Localización que acumule el mayor puntaje
Al comprar dos o más Localizaciones opcionales, se procede a asignar una Calificación a cada Factor en una Localización de acuerdo a una escala predeterminada como por ejemplo de cero a diez. La suma de las calificaciones ponderadas permitirá seleccionar la Localización que acumule el mayor puntaje
El analisis de vibraciones en el mantenimiento predictivoVICTOR MANUEL
Las vibraciones se pueden definir simplemente como cualquier movimiento que hace un cuerpo alrededor de un punto fijo. Las vibraciones en una máquina pueden causar desgaste, fisuras por fatiga, pérdida de efectividad de sellos, rotura de aislantes, ruido etc. Pero al mismo tiempo las vibraciones son la mejor indicación de la condición mecánica de una maquinaria y pueden ser una herramienta de predicción muy sensible de la evolución de un defecto. Las fallas catastróficas en una maquinaria muchas veces son precedidas, a veces con meses de anticipación, por un cambio en las condiciones de vibración de la misma.
La electromecánica combina la ingeniería eléctrica y la ciencia de la mecánica para crear dispositivos como motores eléctricos y dinamos. Se desarrolló a partir de los descubrimientos de Faraday sobre la inducción electromagnética en el siglo XIX. Aunque los primeros sistemas electromecánicos eran grandes y lentos, ahora son fundamentales para la industria y la vida cotidiana, aunque muchos dispositivos usan circuitos integrados en lugar de componentes electromecánicos.
Este documento clasifica los robots en dos grandes grupos: robots no industriales (de servicio) y robots industriales. Los robots no industriales incluyen robots exploradores espaciales, humanoides, andantes, voladores y asistentes. Los robots industriales se clasifican según la Asociación Francesa de Robótica Industrial, la Federación Internacional de Robótica, generación y función.
Región deseada de los polos de lazo cerrado - Proyecto de controladores con l...Matías Gabriel Krujoski
Este documento presenta el informe de un trabajo práctico sobre control clásico y moderno. El objetivo era diseñar controladores para un sistema de primer orden de modo que cumpla con especificaciones de desempeño en lazo cerrado. Se analizó primero un controlador proporcional y luego uno proporcional-derivativo, determinando los parámetros de cada uno a través del lugar de las raíces y simulando la respuesta del sistema. Los resultados mostraron que el controlador PD cumplió mejor con las especificaciones requeridas.
Este documento proporciona instrucciones sobre cómo programar con el software Win FST. Explica cómo crear un nuevo proyecto, configurar las entradas y salidas, declarar variables, escribir un programa en lista de instrucciones, verificar el programa para detectar errores, y cargar el programa al controlador PLC.
Este documento presenta un resumen de los antecedentes históricos más importantes en el desarrollo de la robótica industrial. Comienza con algunas de las primeras máquinas mecánicas automatizadas construidas entre los siglos XV y XVIII, y luego describe los avances clave en el control numérico y el desarrollo de los primeros robots programables e industriales entre las décadas de 1950 y 1980. Finaliza mencionando algunos robots humanoides y de servicios más recientes.
Este documento describe diferentes tipos de displays o dispositivos informativos que permiten la comunicación entre humanos y máquinas. Explica que los displays pueden ser visuales, auditivos o táctiles y proveen información para que los humanos tomen acciones correspondientes. También discute factores a considerar al seleccionar un display y provee recomendaciones sobre el diseño de displays visuales, auditivos y táctiles.
El documento describe los diferentes tipos y usos de controles en sistemas hombre-máquina. Explica que los controles son elementos que permiten la interacción entre humanos y máquinas mediante la introducción de información y regulación de operaciones. Se detalla que existen controles discretos como botones y controles continuos como perillas y volantes para realizar ajustes cuantitativos. También se cubren temas como la compatibilidad hombre-máquina, factores de diseño de controles y cómo la ropa y calzado pueden afectar su uso.
Este documento introduce los conceptos básicos de la simulación. Define la simulación como el proceso de diseñar un modelo computarizado de un sistema real y conducir experimentos con este modelo para entender el comportamiento del sistema. Explica las ventajas y desventajas de la simulación, así como los conceptos de sistemas, modelos, experimentos y generación de números aleatorios, que son fundamentales para la simulación.
Este documento describe la arquitectura básica de una computadora. Explica que está compuesta por una unidad central de procesamiento (CPU), memoria primaria y secundaria, y buses de datos y direcciones que los conectan. La CPU contiene una unidad de control, unidad aritmético lógica (ALU) y registros que trabajan juntos para ejecutar instrucciones en dos fases: búsqueda de la instrucción y ejecución.
Este documento describe los diferentes tipos de temporizadores utilizados en los controles lógicos programables (PLC). Explica que los temporizadores permiten programar el tiempo mediante la cuenta de pulsos secuenciales. Describe tres tipos de temporizadores: temporizador de impulso, con retardo a la conexión y con retardo a la desconexión. Cada temporizador consta de un valor nominal, valor efectivo y estado, y cuenta hacia adelante o hacia atrás dependiendo del tipo.
Este documento proporciona información sobre las características y periféricos de la familia de microcontroladores PIC16F87X, así como sobre el lenguaje C para programar estos microcontroladores. Se describen los tipos de datos, constantes, variables, operadores, funciones y declaraciones de control soportadas por el compilador CCS para esta familia de PICs.
Los actuadores mecánicos convierten el movimiento rotativo en movimiento lineal y se utilizan comúnmente para aplicaciones que requieren movimiento lineal como elevación, traslación y posicionamiento. Los actuadores mecánicos son confiables, de fácil uso y precisos, y son la base para construir robots al permitir el movimiento a través de motores y cilindros.
Este documento presenta el programa de un curso de Robótica Industrial dictado en la Universidad Tecnológica del Perú. El curso introduce conceptos básicos de robótica, historia de los robots y sus aplicaciones industriales. El programa analítico cubre temas como manipuladores, sensores, programación, visión por computadora y seguridad, y concluye con exámenes y prácticas calificadas.
Este documento trata sobre la robótica. Explica que la robótica estudia el diseño de máquinas capaces de realizar tareas repetitivas o peligrosas. También describe brevemente la historia de la robótica y cómo ha evolucionado desde manipuladores mecánicos simples hasta robots industriales complejos controlados por computadora. Finalmente, resalta los beneficios que aporta la robótica a la industria como mayor productividad, calidad y seguridad.
La historia de los robots comenzó en 1921 con la obra de teatro de Karel Capek que introdujo el término "robot". George Devol desarrolló el primer manipulador programable en 1948 y fue el precursor del robot industrial. Los robots se utilizan ampliamente hoy en día en la industria para aplicaciones como soldadura, montaje y paletización. Los robots se componen principalmente de una estructura mecánica, actuadores, sistema de control y efectores terminales.
Este documento describe las aplicaciones de la robótica industrial y de servicios. Explica que la robótica industrial se utiliza principalmente para soldadura, pintura, manipulación y montaje, mientras que la robótica de servicios incluye robots domésticos, de entretenimiento, asistencia médica y otros usos profesionales. Finalmente, analiza las tendencias de crecimiento en el mercado de robots de servicios frente a un mercado más maduro de robótica industrial.
Este documento introduce los conceptos básicos de la robótica industrial. Resume que la robótica industrial se refiere al estudio, diseño y uso de robots en la producción. Explica que los robots industriales se clasifican en manipuladores secuenciales, robots con control numérico e "inteligentes". Además, resume brevemente la historia de la robótica y algunas de sus aplicaciones comunes en tareas como manipulación, ensamblado y procesamiento.
Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas. La robótica y la inteligencia artificial son campos estrechamente relacionados y determinarán en gran medida el futuro del desarrollo de la humanidad. Muchas personas podrían quedar prescindibles en sus trabajos debido a que los robots pueden realizar las mismas tareas por un costo menor.
Este documento describe la clasificación y aplicaciones de los robots industriales. Explica que los robots industriales se clasifican en manipuladores, robots de repetición y aprendizaje, robots con control por computadora y robots inteligentes. Luego detalla algunas aplicaciones comunes como soldadura, aplicación de materiales, montaje, paletización y control de calidad.
Este documento presenta una introducción a la robótica, definiendo qué es un robot y sus principales aplicaciones industriales. Explica las partes de un robot industrial, incluyendo su estructura mecánica articulada, el sistema de control y las clasificaciones más comunes de robots. También describe las características clave de los robots como el espacio de trabajo, grados de libertad, precisión, velocidad y capacidad de carga.
La robótica se dedica al diseño, construcción y aplicación de robots. Combina disciplinas como la mecánica, electrónica, informática e inteligencia artificial. Los robots tienen grados de libertad que definen su posición en el espacio y se utilizan con precisión en áreas como la industria, medicina y para tareas cotidianas.
El documento habla sobre la robotización y los tipos de robots. Explica que un sistema está robotizado cuando los humanos son reemplazados por robots para realizar tareas. Los robots usan herramientas especiales y máquinas de la misma forma que los trabajadores humanos. Los robots se usan comúnmente en la industria automotriz y otros sectores manufactureros.
Este documento introduce conceptos básicos de robótica, incluyendo la definición de robot, clasificaciones de robots, componentes principales, configuraciones, grados de libertad y aplicaciones. Brevemente describe la historia de la robótica y cómo ha evolucionado de dispositivos mecánicos simples a robots industriales complejos utilizados en una variedad de tareas como soldadura, manipulación y montaje.
El documento describe los sistemas robóticos industriales, incluyendo sus componentes principales como manipuladores, sistemas de potencia y control, y herramientas. También describe varias aplicaciones comunes de los robots industriales como transferencia de materiales, carga y descarga de máquinas, soldadura, pintura con spray y otras operaciones de procesamiento. Finalmente, discute los costos asociados con la implementación de sistemas robóticos y las ventajas e inconvenientes de la automatización a través de robots.
Este documento proporciona información sobre robótica industrial. Explica que un robot es una máquina programable que puede realizar tareas de forma automática. Describe aplicaciones comunes de robots en la industria como paletizado, cambio de piezas y soldadura. También resume las tendencias actuales y futuras de la robótica, así como tres tecnologías robóticas desarrolladas por PRODINTEC: mecanizado, deformación incremental de chapa y soldadura por fricción.
Este documento trata sobre la robótica y define qué es un robot. Explica que la robótica se refiere a la conexión entre percepción y acción mediante sistemas mecánicos. Define los robots como ingenios mecánicos o máquinas que pueden ser androides, móviles o industriales. Finalmente, analiza el impacto de la robótica en la educación, la automatización industrial y las consecuencias sociolaborales, así como los componentes principales de un sistema robótico.
Este documento trata sobre la robótica y define qué es un robot. Explica que la robótica se refiere a la conexión entre percepción y acción mediante sistemas mecánicos. Define los robots como ingenios mecánicos o máquinas que pueden ser androides, móviles o industriales. Finalmente, analiza el impacto de la robótica en la educación, la automatización industrial y las consecuencias sociolaborales, así como los componentes principales de un sistema robótico.
Este documento trata sobre la robótica y define qué es un robot. Explica que la robótica se refiere a la conexión entre percepción y acción mediante sistemas mecánicos. Define los robots como ingenios mecánicos o máquinas que pueden ser androides, móviles o industriales. Finalmente, analiza el impacto de la robótica en la educación, la automatización industrial y las consecuencias sociolaborales, así como los componentes principales de un sistema robótico.
El documento habla sobre la historia y aplicaciones de la robótica. Brevemente describe los orígenes de la robótica a través de la historia y cómo ha evolucionado hacia la automatización industrial moderna. Explica las clasificaciones y aplicaciones comunes de los robots, incluyendo la transferencia de materiales, carga y descarga de maquinaria.
1. El documento trata sobre cuestiones de robótica. Define robot y robótica, y explica el papel del informático en la robótica actual al crear el software para controlar robots. También resume el origen de la palabra "robot" y la influencia de Isaac Asimov en la robótica a través de las tres leyes de la robótica. Por último, resume los tipos principales de clasificación de robots y componentes de un manipulador industrial.
Similar a Aplicaciones industriales de la robotica (20)
MATERIALES PELIGROSOS NIVEL DE ADVERTENCIAROXYLOPEZ10
Introducción.
• Objetivos.
• Normativa de referencia.
• Política de Seguridad.
• Alcances.
• Organizaciones competentes.
• ¿Qué es una sustancia química?
• Tipos de sustancias químicas.
• Gases y Vapores.
• ¿Qué es un Material Peligroso?
• Residuos Peligrosos Legislación Peruana.
• Localización de Accidentes más habituales.
• Riesgos generales de los Materiales Peligrosos.
• Riesgos para la Salud.
• Vías de ingreso al organismo.
• Afecciones al organismo (secuencia).
• Video: Sustancias Peligrosas
Klohn Crippen Berger es una consultoría
especializada que presta servicios al
sector minero en estudios geotécnicos,
geoquímicos, hidrotécnicos y de
asesoramiento ambiental, reconocida por
su trayectoria, calidad y ética profesional.
4.3 Balanceo de líneas de ensamble para la producción simultánea de más de un...miguel231958
4.3 Balanceo de líneas de ensamble para la producción simultánea de más de un modelo
A la línea de producción se le reconoce como el principal medio para fabricar a bajo costo grandes cantidades o series de elementos normalizados
En su concepto más perfeccionado, la producción en línea es una disposición de áreas de trabajo donde las operaciones consecutivas están colocadas inmediata y mutuamente adyacentes (cercanas), donde el material se mueve continuamente y a un ritmo uniforme a través de una serie de operaciones equilibradas que permiten la actividad simultanea en todos los puntos, moviéndose el producto hacia el fin de su elaboración a lo largo de un camino razonadamente directo.
1.- CANTIDAD. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo de producción y de la duración que tendrá la tarea.
2.- EQUILIBRIO. Los tiempos necesarios para cada operación en la línea deben ser aproximadamente iguales.
3.- CONTINUIDAD. Una vez iniciadas, las líneas de producción deben continuar pues la detención en un punto corta la alimentación del resto de las operaciones. Esto significa que deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc. y la previsión de fallas en el equipo.
a).- Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operadores necesarios para cada operación.
b).- Conocido el tiempo del ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo.
c).- Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a las mismas.
Cada uno de estos problemas puede tener ciertas restricciones o no, de acuerdo con el producto y el proceso.
1. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 1
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 1Curso de verano 2004. USC 1
APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA
ROBÓTICA
Rafael Sanz Domínguez
Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Universidad de Vigo
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 2
Índice de la presentación
Robots industriales
• ¿Qué son? ¿Para qué se usan?
• Componentes de un robot industrial
• Principales características
• Tipos y morfologías
El robot y los procesos de producción
• Célula de trabajo robotizada
Aplicaciones industriales
• Descripción de algunas aplicaciones clásicas y avanzadas
La robótica industrial y la IA
• ¿Qué aporta la IA a la robótica?
• Robótica móvil
Otras aplicaciones de la robótica
• Descripción de aplicaciones avanzadas
2. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 2
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 4
Manipulador automático capaz de orientar objetos y
materiales a lo largo de de movimientos y trayectorias
variables y programable para la ejecución de tareas
variadas:
• Típicamente se presenta en forma de brazo articulado
terminado en una muñeca
• Dispone de servomecanismos de control de posición
• Reprogramable y polivalente
• Capaz de generar trayectorias complejas en el espacio
• Emplea microprocesadores para el control de movimientos
y para la planificación de movimientos
• Con capacidad de comunicación y coordinación con
elementos externos
• Fácilmente integrable en las líneas automáticas de
producción
Definición de robot industrial
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 5
Propiedades de los robots industriales
Los robots industriales típicos hacen trabajos que son
difíciles, peligrosos o simples y repetitivos
Pueden realizar múltiples tareas: manipulan objetos
pesados, pintan, productos químicos y tareas de
ensamblado
Realizan el mismo trabajo con precisión hora tras hora y
día tras día
No se cansan y no comenten errores asociados con la
fatiga
Adaptados especialmente para la realización de tareas
repetitivas
3. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 3
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 8
Estructura general de un robot industrial
Un robot industrial está compuesto por las siguientes
partes:
• Estructura mecánica
(manipulador)
• Sistema locomotor y sensorial
• Sistema de control de bajo
nivel
• Sistema de decisión y
planificación
• Dispositivos de entrada y
salida de datos
• Sistema de comunicación
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 9
Componentes de un robot industrial (I/II)
Estructura mecánica (manipulador)
• Está compuesto de varias articulaciones y sus elementos
de transmisión y reductoras
• Las partes que conforman el manipulador reciben los
nombres de: cuerpo, brazo, muñeca y elemento terminal
Sistema locomotor (actuadores)
• Sirve para actuar sobre la estructura mecánica
modificando su configuración y, por tanto, la situación del
órgano terminal
Sistema sensorial (sensores)
• Es necesario para conocer el estado del robot y de su
entorno
4. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 4
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 10
Componentes de un robot industrial (II/II)
Sistema de control de bajo nivel
• Gobierna los accionadores del robot a partir de la definición de
movimientos a ejecutar, de acuerdo con el sistema de decisión y
la información proporcionada por el sistema sensorial.
• Es el que controla cada uno de los movimientos del manipulador y
guarda sus posiciones
• El controlador recibe y envía señales a otros elementos de la
celda de trabajo (por medio de señales de entrada/salida) y
almacena programas
Sistema de decisión y planificación
• Elabora el movimiento del robot a partir de la definición de la tarea
a ejecutar transmitida por el operador con ayuda del sistema de
comunicación.
Dispositivos de entrada y salida de datos
• Los mecanismos de entrada y salida, más comunes son: teclado,
monitor y caja de comandos
Sistema de comunicación
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 11
Detalles de la estructura mecánica de un robot
5. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 5
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 12
Principales características de un robot
Características estáticas
• Grados de libertad
• Grados de maniobrabilidad
• Accesibilidad
• Movilidad
• Espacio de trabajo
Características dinámicas
• Capacidad de carga
• Estabilidad (oscilaciones)
• Resolución y resolución espacial (precisión)
• Exactitud
• Repetibilidad
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 13
Grados de libertad
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.
Cada uno de los movimientos independientes que una
articulación permite efectuar le confiere un grado de
libertad a la estructura del manilpulador.
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.
6. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 6
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 14
Espacio de trabajo
Es el conjunto de puntos donde puede situarse el elemento
terminal del robot. Corresponde, por tanto, al volumen
encerrado por las superficies que determinan los puntos a los
que accede el manipulador.
Para diseñar el entorno de trabajo del robot necesario conocer
el espacio de trabajo. Este volumen viene normalmente
representado por dos secciones perpendiculares elegidas en
función del tipo de robot.
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 15
Configuraciones de la estructura base
La elección del tipo de articulación entre componentes del
manipulador configura una determinada estructura
Configuraciones más habituales
• Cartesiana (pórtico, gantry)
(PPP) ejes perpendiculares
• Cilíndrica
(PRP o RPP) ejes prismáticos perpendiculares
• Esférica (polar)
(RRP) ejes rotacionales perpendiculares
• Angular
(RRR) el primero (vertical) perpendicular a los siguientes
(horizontales)
• SCARA
(PRR o RRP) ejes paralelos verticales
• Paralela
7. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 7
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 16
Estructura mecánica: configuraciones
Robot cartesiano Robot cilíndrico Robot esférico
Robot angular Robot scara Robot paralelo
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 17
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 de trabajo
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
Configuración cartesiana: características
8. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 8
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 18
Configuración cartesiana: espacio de trabajo
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 19
Configuración cartesiana: ejemplos (I)
ABB 840 SEIKO XM-3000
9. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 9
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 20
Configuración cartesiana: ejemplos (II)
VENTAX VMR-3, SE
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 21
ADEPT
AMR
Configuración cartesiana: ejemplos (III)
10. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 10
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 22
Configuración cilíndrica: características
Tiene una estructura RPP o PRP
La posición del punto del espacio se
realiza mediante coordenadas
cilíndricas (a, r, z)
Ofrecen ventajas cuando la tarea a
desarrollar o las máquinas servidas se
encuentran situadas radialmente al
robot
Sistema de coordenadas
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 23
Configuración cilíndrica: ejemplos
SEIKO RT3300
YAMAHA YP330A
11. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 11
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 24
Configuración esférica o polar: características
Tiene una estructura RRP
La posición del punto del espacio se
realiza mediante coordenadas
esféricas (a, b, r)
Configuración utilizada por los
primeros robots
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 25
Configuración esférica o polar: ejemplos
UNIMATE 5000
UNIMATE 1000
12. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 12
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 26
Configuración angular: características
Tiene una estructura RRR
La posición del punto del
espacio se fija con
coordenadas angulares (a, b,
g)
Soluciona, en cierta forma, el
acceso a espacios cerrados
Sin embargo, obliga a un
esfuerzo suplementario en el
sistema de control para el
seguimiento de trayectorias
rectilíneas
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 27
Configuración angular: ejemplos
Fanuc 2000Staubli 145
13. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 13
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 28
Configuración scara: características
Tiene una estructura RRP o
PRR
Especialmente desarrollado
para realizar tareas de
ensamblado electrónico, y en
general, de manipulación
vertical
La mayoría de fabricantes
incluyen actualmente este tipo
en su oferta
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 29
Configuración scara: ejemplos (I)
ADEPT
FANUC 510
14. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 14
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 30
Configuración scara: ejemplos (II)
SANKYO SR8437
YAMAKA Z-II
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 31
Configuración paralela: características
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 relativo y
montaje preciso
15. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 15
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 32
Configuración paralela: ejemplos (I)
FANUC F100 POLYTEC Hexapod
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 33
Configuración paralela: ejemplos (II)
DEMAUREX Delta
16. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 16
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 34
El órgano terminal: la muñeca
Completa el número de grados de libertad requerido
para orientar el elemento terminal
Suele constar de 1 a 3 rotaciones
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 36
Los robots industriales trabajan generalmente con otros
elementos de la cadena de producción:
• Transportadores de piezas
• Máquinas de producción
• Dispositivos de fijación
• Herramientas
El robot y el equipo asociado forman una célula de
trabajo
A veces se incluyen operarios humanos en la célula de
trabajo para realizar determinadas operaciones que no
se realizan de forma automática, como por ejemplo:
inspección, empaquetado, etc.
El diseño de la célula de trabajo es una cuestión
importante junto con la propia programación del robot
Concepto de célula de trabajo robotizada
17. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 17
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 37
Ejemplo de célula robotizada
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 38
Elementos de la célula robotizada
Robot(s)
Herramientas
Piezas
Mecanismos para alimentar y retirar las piezas de la
célula
Posicionadores de piezas
Controladores (de célula y robot)
Otro equipamiento de procesado
Operadores humanos
18. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 18
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 39
Consideraciones en el diseño de la célula de trabajo (I/II)
Cambios a otros equipos en la célula
• A veces es necesario realizar modificaciones en los equipos para
que la célula trabaje de manera integrada
• Se emplean accesorios especiales y dispositivos de control:
Dispositivos de retención de piezas, fines de carrera y otros
mecanismos para posicionar y orientar las piezas a manipular
Cambios en las máquinas para incrementar la accesibilidad
del robot, intercomunicación entre componentes de la célula
Posición y orientación de la pieza
• Se debe diseñar la célula para que las piezas a manipular se
posicionen de forma precisa para la operación robotizada
Problema de identificación de la pieza
• Cuando se procesa o manipula más de un tipo de pieza se debe
diseñar un método para identificar cada uno de ellos: Limitadores
con fines de carrera o sistemas ópticos
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 40
Consideraciones en el diseño de la célula de trabajo (II/II)
Protección del robot de su entorno
• En ciertas aplicaciones es necesario proteger al robot de
los efectos del entorno: pintura, viruta, polvo, elementos
radiactivos, piezas calientes
Instalaciones auxiliares
• Se debe considerar las instalaciones necesarias en la
estructura de la célula de trabajo: electricidad, aire
comprimido, etc.
Control de la célula de trabajo
• Las actividades del robot se deben coordinar con la de los
otros equipos de la célula
Seguridad
• Se debe proteger a las personas que se mueven en el
entorno del robot
• Es necesario diseñar sistemas de seguridad: barreras,
protecciones, etc.
19. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 19
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 41
Posicionadores de piezas
Orientan las piezas y
facilitan el acceso
Se suelen usar como
alimentadores
Pueden tener varios ejes
de movimiento
Su movimiento se puede
controlar de múltiples
maneras, como por
ejemplo, incluyendo ejes
adicionales del robot
mesa fija
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 42
Posicionadores de piezas
noriacabezal / contrapunta brazo en L
inclinación y giro mesa indexadamesa giratoria drop center
20. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 20
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 43
Controladores
Controlador de dispositivo
• Interfaz entre el dispositivo y el supervisor de la celda
• Dispositivos: cinta transportadora, autómata, sistema de
visión, etc.
Controlador del robot
• Comunicaciones típicamente vía módulos E/S discreta
(lógica ON/OFF)
• El software propietario y los protocolos hardware dificultan
el uso de equipamiento de otros fabricantes
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 44
Control de la célula de trabajo
La coordinación de las actividades que se realizan en la célula
es un problema que hay que tratar en el diseño de la célula.
La mayoría de las actividades son secuenciales, aunque
también algunas pueden ser simultáneas.
La coordinación de las actividades se efectúa mediante un
dispositivo denominado controlador de la célula de trabajo.
Las funciones pueden ser realizadas por el propio controlador
del robot o por un dispositivo de control de nivel superior (por
ejemplo, un autómata programable o un PC industrial).
21. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 21
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 45
Controlador de la célula robotizada
Controlador de la celda
• Supervisa el estado de todos los dispositivos, por medio
de los controladores de dispositivos
• Coordina las actividades de las celdas y se asegura de
que ocurran en el orden adecuado
Las funciones del controlador de célula son:
• Control de secuencias de actividades
• Comunicación con el operador
• Toma decisiones basadas en las señales de entrada
• Realiza los cálculos necesarios
• Trata eventos especiales (herramientas rotas, p. ej.)
• Realiza actividades irregulares: limpieza o cambio de
herramienta, por ejemplo
• Supervisión de seguridad
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 46
Enclavamientos
Es un método para prevenir que la secuencia o ciclo de
trabajo continúe a menos que cierta condición o
conjunto de condiciones sean satisfechas
Son esenciales en la mayoría de las células, ya que los
elementos de la misma deben trabajar de forma
coordinada
Se reciben señales de otros dispositivos de la célula que
se comunican a otra partes de ella
Sirven para:
• Intercomunicar los elementos de la célula de trabajo
• Proporcionar un mecanismo de sincronización y cadencia
de actividades
• Evitar el inicio de actividades antes de que se den
determinadas condiciones
• Ayudar a prevenir el riesgo
22. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 22
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 47
Enclavamientos
Se realizan, a menudo, mediante fines de carrera y otros
dispositivos de corte simples.
Otras veces son necesarios dispositivos sensores más
sofisticados: dispositivos de seguimiento de cordones de
soladura por arco, identificación de la posición y
orientación de una pieza, etc.
Los enclavamientos se dividen en dos categorías:
• Enclavamientos de salida
• Enclavamientos de entrada
Ejemplos:
• Detectar que una pieza está en el lugar adecuado antes de
permitir que el robot se mueva para tomarla
• Detectar que la garra sujeta realmente la pieza antes de
abandonar el área de recogida
• Detectar que una mesa giratoria ha rotado una pieza ya
procesada fuera del camino del robot
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 48
Ciclo de trabajo típico de un robot
1. La cinta transportadora de entrada entrega una pieza a
una posición fija.
2. El robot toma la pieza de la cinta y la carga en una
máquina.
3. La máquina procesa la pieza.
4. El robot extrae la pieza de la máquina y la sitúa en la
cinta transportadora de salida.
5. La cinta transportadora
de salida entrega la pieza
fuera de la célula.
6. El robot vuelve a la
posición inicial cerca de
la cinta transportadora de
entrada.
23. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 23
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 49
Red de comunicaciones de la célula
estación de
trabajo gráfica
controlador PC
o autómata
Supervisor
de la célula
sevidor
de datos
otros
dispositivos
(p. ej. visión)
PC industrial
cinta transportadora sensores
lector de código
de barras
robot
red de supervisión, control y monitorización
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 50
Buses de campo
Conjunto de redes de comunicación para uso industrial
Sustituye las conexiones punto a punto
Cada dispositivo de campo incorpora cierta capacidad
de proceso, que lo convierte en un dispositivo inteligente
Objetivo es reemplazar los sistemas de control
centralizados por redes para control distribuido
Ventajas:
• mejora del funcionamiento del sistema
• ahorro en el coste de instalación
• ahorro en el coste de mantenimiento
• reducción en el cableado
• necesidades de mantenimiento de la red sean menores
• mayor flexibilidad al usuario en el diseño del sistema
24. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 24
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 51
Diseño de una célula robotizada
Elementos de diseño
• Definición (o diseño) y selección de elementos de la célula
Elementos activos (robots, máquinas CN, etc.)
Elementos pasivos (mesas, alimentadores, utillajes,
etc.)
• Definición y selección de la arquitectura de control
• Definición del lay-out en un proceso iterativo
Ayuda de sistemas CAD
Utilización de simuladores
Características a considerar del robot
• Área de trabajo: Se ha de tener en cuenta orientaciones y
puntos singulares
• Grados de libertad: Típicamente entre 3 (paletizado) y 6
(pintura, soldadura al arco)
• Coste del robot: proporcional al número de GDL
• Características mecánicas: resolución, repetibilidad,
precisión, velocidad, capacidad de carga, etc.
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 52
Simulación gráfica de células de trabajo
La simulación gráfica se puede emplear para diseñar la
célula de trabajo y para analizar los tiempos de ciclo
Ahorra un considerable tiempo de diseño, teniendo en
cuenta que:
• Del 60 al 80% del tiempo de realización de la célula se
emplea en cuestiones relacionadas con el diseño y con la
fabricación de la célula
• El restante 20 al 40% se dedica a la programación y
puesta a punto de la célula
25. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 25
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 53
Simulación gráfica de células de trabajo
La simulación es útil para:
• Modelar los componentes de la célula: robots,
transportadores, etc.
• Modelar la célula de trabajo, ensamblando los
componentes de la misma
• Definir los movimientos del robot
• Construir secuencias de movimiento
• Detectar colisiones entre el robot y los elementos de la
célula de trabajo
• Analizar tiempos de ciclo
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 55
Simuladores de células robotizadas
Simulación empleando el simulador Cosimir
26. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 26
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 56
Usar robots evitan la presencia humana en tareas
peligrosas
Algunas de las mejores aplicaciones de robots han sido
desarrolladas por motivos de seguridad
Manipulación de objetos pesados
Seguridad
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 57
Seguridad
Evaluación de riesgo
• Debe realizarse en cada etapa de desarrollo
• Debe documentarse convenientemente
Mantenimiento
• Debería realizarse de modo periódico
• Debería incluir (aunque no restringirse a ello) las
recomendaciones del fabricante da cada equipamiento:
robot, cintas transportadoras, herramientas, alimentadores
de piezas, sensores, etc.
Formación en seguridad
• Operadores, programadores y personal de mantenimiento
deben recibir formación adecuada en seguridad
27. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 27
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 59
Aplicaciones industriales
Los robots industriales se encuentran en una variedad
de empresas, incluyendo las industrias automovilísticas
e industrias de manufactura.
Sin ser exhaustivos, aquí mencionamos algunos de los
trabajos realizados por robots industriales:
• Manipulación de cargas, alimentación de máquinas
herramientas y cambio automático de herramientas
• Mecanizados: troquelado de moldes, taladrado, soldado,
remachado, moldeado de piezas, forjado, desbarbado
• Pintado y limpiado por chorro de piezas
• Procesado de vidrio
• Tratamientos de calor
• Mediciones y control de calidad
• Monitorizado de radiaciones
• Clasificación de piezas, y un largo etc.
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 60
Características del robot por aplicaciones
PROCESADO
• Sistema de programación
• 5-6 grados de libertad
• Campo de acción similar al humano
• Control de trayectoria continua
ENSAMBLADO
• Elevada precisión y rapidez
• Campo de acción similar al humano
• Potencia del sistema de programación
• Sistema sensorial
28. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 28
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 61
Características del robot por aplicaciones
PINTURA
• Programación por guiado
• Campo de acción similar al humano
• Estructura antropomórfica
• 6 grados de libertad
PALETIZADO
• Elevada capacidad de carga
• Relación grande entre área de trabajo y tamaño del robot
• Control PTP
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 62
Aplicación de un robot en procesado
Robot de corte con chorro de agua
29. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 29
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 63
Aplicación de un robot en procesado
Desbarbado de una pieza metálica
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 64
Aplicación de un robot en procesado
Mecanizado de una pieza de madera
(vaciado)
30. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 30
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 65
Aplicación de un robot en ensamblado
Ensamblado y soldaduras combinados
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 67
Aplicación de un robot en paletizado
Paletizado de cajas mediante ventosas
31. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 31
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 68
Aplicación de un robot en control de calidad
Verificación de tarjetas electrónicas
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 69
Aplicación de un robot en procesado
Sellado de juntas en una carrocería de coche
32. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 32
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 70
Aplicación de un robot en manipulación
Manipulación y soldadura por puntos combinados
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 71
Aplicaciones industriales avanzadas
Muchas aplicaciones robotizadas en procesos
industriales requieren el perfecto posicionamiento de las
piezas a manipular
A veces, es imposible conseguir que las piezas y el
material a manipular ocupen siempre la misma posición
Otras, ni siquiera es posible conocer la pieza o el
volumen que tiene
En todos estos casos es necesario disponer de
sensores para identificar las piezas a manipular y
determinar su posición exacta
Se utilizan:
• Sensores de ultrasonidos o infrarrojos
• Sensores magnéticos
• Sistemas de visión artificial
33. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 33
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 74
Inteligencia artificial y robótica
La IA estudia la naturaleza de la inteligencia humana y
cómo reproducirla (modelado de la inteligencia en el
computador)
La IA es una disciplina que provee técnicas de
ingeniería para resolver problemas complejos de difícil
solución por técnicas
Algunos problemas de índole compleja pueden aparecer
también en aplicaciones de robótica, en concreto:
• La percepción del entorno es necesario para realizar la
tarea encomendada
• La toma de decisiones depende de esa percepción
• Pueden aparecer situaciones en las que son necesarias
modificar el comportamiento del sistema automático
Campos de aplicación en robótica:
• Sistemas autónomos
• Robótica móvil
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 75
Precursores de los robots móviles autónomos:
• Carretillas de transporte sobre vías
• Vehículos autónomos guiados (AGVs)
Inicio de la robótica móvil
• Años 70: banco de pruebas para estudiar técnicas de IA
• Años 80/90: abaratamiento y desarrollo de los
computadores y sensores
• La robótica incluye vehículos terrestres, marinos o aéreos
Intervienen técnicas de campos diversos:
• Visión artificial
• Interpretación e integración sensorial
• Modelado del entorno
• Control de sensores y actuadores
• Planificación de trayectorias
• Monitorización
Algunos conceptos de robótica móvil
34. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 34
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
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Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 76
No están limitados a caminos preestablecidos
Capacidad de percepción:
• Integración sensorial
• Modelado del entorno e incorporación de la información
sensorial en el modelo precompilado del entorno, si existe
• Representación explícita de la incertidumbre
• Predicción y confirmación de las lecturas de los sensores
Razonamiento espacial:
• Planificación y replanificación de trayectorias
• Evitación de obstáculos (comportamiento reactivo )
• Reconocimiento de marcas o lugares característicos
Control a varios niveles:
• Seguimiento de trayectorias y posicionamiento
• Control de los actuadores
Características de los robots móviles
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 77
Entornos impredecibles y dinámicamente cambiantes
• No son adecuados los modelos estáticos precompilados
del entorno
• Debe procesar y utilizar abundante información sensorial
• Tienen una gran importancia los sensores de entorno
Autonomía
• Limitada por la capacidad de la fuente de energía
Acumuladores: requieren frecuentes recargas
Combustibles fósiles: sistemas ruidosos y poco limpios
Determinación de la posición
• En robots de exteriores: GPS
• En robots de interiores es una de las principales
dificultades
• No existe una solución elegante adecuada para todos los
casos
Dificultades inherentes a los robots móviles
35. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 35
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 78
El problema de planificación
Es uno de los problemas más relevantes a resolver en robótica
móvil
El robot debe resolver tres cuestiones para realizar su tarea:
• ¿Dónde estoy? ¿A dónde voy?
• ¿Cómo puedo llegar hasta allí?
Soluciones a estas preguntas:
• A la primera: navegación (posicionamiento)
• A la segunda: planificación de tareas
• A la tercera: planificación movimientos
Niveles de planificación:
• Planificación de tareas
• Planificación de movimientos (global)
• Planificación de trayectorias (planificación local)
• Generación y seguimiento de trayectorias, y comportamiento
reactivo
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 79
Transporte de materiales
• Transporte de componentes en industrias
• Pequeños paquetes en oficinas y hospitales
• Vehículos de carga sin piloto
Labores de limpieza
• Limpieza automática de grandes superficies
• Operación en ambientes peligrosos
Vigilancia y prospección
• Exploración marina y espacial
• Acceso a lugares remotos o inaccesibles (tuberías, minas,
…)
Ayuda
• Robots guía (guía en grandes centros, guía turístico,…)
• Ayuda a discapacitados (robot lazarillo, silla de ruedas
inteligente,…)
Aplicaciones especiales (militares, antiterroristas,
espaciales, …)
Campos de aplicación
36. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 36
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 81
Otras aplicaciones de la robótica
Aparte de las tareas que realizan los robots en procesos
de fabricación y manufactura, los robots pueden realizar
otros trabajos importantes.
Entre estos, podemos mencionar:
• Trabajos de inspección en entornos peligrosos
• Trabajos de mantenimiento
• Extinción de incendios
• Trabajo intensivo en granjas
• Extracción y transporte de mineral en minas
• Exploración terrestre y marítima
• Exploración espacial
• Operaciones quirúrgicas
• Militares
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 82
Aplicación avanzada en entornos peligrosos
Robot Pioneer en trabajos de inspección
en Chernobil
37. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 37
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 83
Aplicación avanzada en exploración terrestre
Robot Dante II bajando el cráter del monte
Spurr en Alaska
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 84
Aplicación avanzada en exploración marítima
Robot submarino teleoperado Phantom
para investigaciones en pecios
38. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 38
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 85
Aplicación avanzada en agricultura
Cosechadora con guiado autónomo
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 86
Aplicación avanzadas en exploración terrestre
Robot explorador Nomad
39. Aplicaciones industriales de la robótica. Conferencia de curso de verano. Rafael Sanz Domínguez página 39
Cuso de verano: Robots y humanos: hacia la convivencia
Universidad de Santiago de Compostela, 19-22 julio 2004
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 87
Robots sociales
Es un campo de desarrollo creciente
Un robot social está destinado al desarrollo de
aplicaciones en las que es necesario la interacción del
robot con el humano
El robot suele configurarse como un humanoide con
rasgos faciales que asemejan a los de un humano
¿Realidad o ciencia ficción?
Aplicaciones industriales de la robótica. Curso de verano 2004. USC 88
Aplicaciones industriales de la robótica
BIBLIOGRAFÍA
Para profundizar:
Fundamentos de Robótica
A. Barrientos, L.F. Peñín, C. Balaguer, R. Aracil
Ed. McGraw-Hill, 1997
ROBÓTICA: Control, Detección, Visión, e
Inteligencia
Fu, González, Lee
Ed. McGraw-Hill
Inteligencia artificial. Un enfoque moderno
S. Russell y P. Norvig
Ed. Prentice-Hall, 1996