Aplicaciones de los robots

1. Universidad Nacional Experimental Politécnica
Antonio José De Sucre
Vicerrectorado Barquisimeto
Departamento de Ingeniería Electrónica
Aplicación de los Robots
Unidad 6
Autor:
Jose Ovalles
Expediente:
20151-0120
Asignatura:
Robótica
Profesor:
Ing. Luis E Alvarado G
Barquisimeto, Mayo, 2022

2. Aplicaciones de los Robots
Unidad 6
1. Describa las actividades industriales donde se utilizan los Robots
y cuáles son sus tareas en cada área.
La implantación de un robot industrial en un determinado proceso exige un
detallado estudio previo del proceso en cuestión, examinando las ventajas e
inconvenientes que conlleva la introducción del robot. Será preciso siempre estar
dispuesto a admitir cambios en el desarrollo del proceso primitivo (modificaciones
en el diseño de piezas, sustitución de unos sistemas por otros, etc.) que faciliten y
hagan viable la aplicación del robot. En cuanto al tipo de robot a utilizar, habrá que
considerar aspectos de diversa índole como espacio de trabajo, velocidad de
carga, capacidad de control, coste, etc.
A continuación, se describen algunas de las aplicaciones industriales de los robots
• Trabajos en fundición: La fundición por inyección fue el primer proceso
robotizado (1960). En este proceso el material usado, en estado líquido, es
inyectado a presión en el molde. Este último está formado por dos mitades
que se mantienen unidas durante la inyección del metal mediante la presión
ejercida por dos cilindros. La pieza solidificada se extrae del molde y se enfría
para su posterior desbardado. El molde, una vez limpio de residuos de restos
de metal y adecuadamente lubricado, puede ser usado de nuevo.
• Soldadura: La industria automovilística ha sido la gran impulsora de la
robótica industrial, empleando la mayor parte de los robots instalados hoy día.
La tarea robotizada más frecuente dentro de la fabricación de automóviles ha
sido, sin duda alguna, la soldadura de carrocerías. En este proceso, dos

3. piezas metálicas se unen en un punto para la fusión conjunta de ambas
partes, denominándose a este tipo de soldadura por puntos.
• Aplicación de materiales: El acabado de superficies por recubrimiento de un
cierto material (pintura, esmalte, partículas de metal, etc.) con fines
decorativos o de protección, es una parte crítica en muchos procesos de
fabricación. Tanto en la pintura como en el metalizado, esmaltado o arenado,
la problemática a resolver es similar, siendo la primera la que cuenta con
mayor difusión. Su empleo esta generalizado en la fabricación de automóviles,
electrodomésticos, muebles, etc.
• Aplicación de adhesivos y sellantes: Los robots son frecuentemente
utilizados para la aplicación de cordones de material sellante o adhesivos en la
industria del automóvil sellante de ventanas y parabrisas, material
anticorrosión en los bajos del coche, etc.). En este proceso el material a
aplicar se encuentra en forma líquida o pastosa en un tanque, siendo
bombeada hasta la pistola de aplicación que porta el robot, que regula el
caudal de material que es proyectado.
• Alimentación de máquinas: La alimentación de máquinas especializadas es
otra tarea de manipulación de posible robotización. La peligrosidad y
monotonía de las operaciones de carga y descarga de máquinas como
prensas, estampadoras, hornos o la posibilidad de usar un mismo robot para
transferir una pieza a través de diferentes máquinas de procesado, ha
conseguido que gran número de empresas hayan introducido robots en sus
talleres.
• Procesado: Dentro del procesado se incluyen operaciones en las que el robot
se enfrenta a piezas y herramientas (transportando una u otra) para conseguir,
en general, una modificación en la forma de la pieza.
El desbardado consiste en la eliminación de rebabas de la pieza de metal o
plástico, procedentes de un proceso anterior (fundición, estampación, etc.).
Esta operación se realiza manualmente con una esmeriladora o fresa,
dependiendo la herramienta de las características del material a desbardar.

4. • Corte: El corte de materiales mediante el robot es una aplicación reciente que
cuenta con notable interés. La capacidad de reprogramación del robot y su
integración en un sistema, hacen que aquél sea el elemento ideal para
transportar la herramienta de corte sobre la pieza, realizando con precisión un
programa de corte definido previamente desde un sistema de diseño asistido
por computador (CAD). Los métodos de corte no mecánico más empleados
son oxicorte, plasma, láser y chorro de agua, dependiendo de la naturaleza del
material a cortar. En todos ellos el robot transporta la boquilla por la que se
emite el material de corte, proyectando este sobre la pieza al tiempo que sigue
una trayectoria determinada.
• Montaje: Las operaciones de montaje, por la gran precisión y habilidad que
normalmente exigen, presentan grandes dificultades para su automatización
flexible. Sin embargo, el hecho de que estas operaciones representen una
buena parte de los costes totales del producto, ha propiciado las
investigaciones y desarrollos en esta área, consiguiéndose importantes
avances. Muchos procesos de ensamblado se han automatizado empleando
máquinas especiales que funcionan con gran precisión y rapidez.
• Paletización: La paletización es un proceso básicamente de manipulación,
consistente en disponer piezas sobre una plataforma o bandeja (palet). Las
piezas en un palet ocupan normalmente posiciones predeterminadas,
procurando asegurar la estabilidad, facilitar su manipulación y optimizar su
extensión. Los palets son transportados por diferentes sistemas (cintas
transportadoras, carretillas, etc.) llevando su carga de piezas, bien a lo largo
del proceso de fabricación, bien hasta el almacén o punto de expedición.
• Control de Calidad: La tendencia a conseguir una completa automatización
de la producción abarca todas las etapas de ésta, inclusive el control de la
calidad. El robot industrial puede participar en esta tarea usando su capacidad
de posicionamiento y manipulación. Así, transportando en su extremo un
palpador, puede realizar el control dimensional de piezas ya fabricadas. Para
ello el robot toca con el palpador varios puntos claves de la pieza.

5. • Manipulación en salas blancas: Ciertos procesos de manipulación deben ser
realizados en ambientes extremadamente limpios y controlados. En ellos, la
actividad del operador se ve dificultada no por el trabajo en sí, que no tiene por
qué ser especialmente complejo o delicado, sino por la necesidad de
mantener elevadas medidas de control de impurezas mediante el uso de trajes
especiales y controles rigurosos. Las denominadas salas blancas de la
industria de los semiconductores o las de fabricación de algunos productos
farmacéuticos, son ejemplos típicos.
2. Menciones aplicaciones con Robots en áreas como la medicina,
doméstica y construcción.
• Medicina: De entre las varias aplicaciones de la robótica a la medicina
destaca la cirugía. Las primeras aplicaciones de la robótica a la cirugía del
cerebro datan del año 1982. En esta fecha se comenzó en el Memorial
Medical Center de Long Beach (California) un programa cuyo objetivo
consistía en utilizar un robot comercial (Puma 260) para realizar determinadas
operaciones de neurocirugía. Desde entonces se han puesto a punto varios
sistemas que, con ayuda de un scanner, un ordenador registre toda la
información necesaria del cerebro para que el equipo médico decida el punto
exacto donde debe ser realizada la incisión, donde penetrará la sonda para
obtener una muestra para realizar una biopsia. El robot, que se encuentra
perfectamente situado con respecto al paciente, incluye en su extremo los
instrumentos necesarios para realizar la incisión, tomar la muestra, etc. La
utilización de un robot conectado al ordenador permite que tanto la incisión
como la toma de la muestra se realicen con la máxima precisión y en un
tiempo notablemente inferior al que se consumiría en caso de emplear el
sistema habitual. Además, se descarga al cirujano de la mecánica de ciertas

6. tareas como el correcto posicionamiento de los instrumentos de cirugía con
respecto al cráneo del paciente, permitiendo una mayor concentración en el
seguimiento y control de la operación. También, otro posible beneficio de la
aplicación de la robótica a la cirugía se encuentra en el tele-diagnostico y la
tele cirugía. Esta última consiste en la operación remota de un paciente
mediante un tele-manipulador.
• Domestica: En casa el uso de la robótica también está presente, tanto en el
plano de la limpieza como en la mecanización de elementos que nos facilitan
la vida diaria
Un robot de servicio personal o robot de servicio para uso personal es un robot
utilizado para tareas no comerciales, en general para personas postradas. Los
ejemplos incluyen robots-sirvientes domésticos, sillas de ruedas automáticas,
robot asistente de movilidad y robots de ejercicios para mascotas
También en el caso de la Domótica, donde la automatización de viviendas
como las persianas, las luces, la calefacción o el aire acondicionado y también
la seguridad. Nos permite detectar gases, incendios, intrusos, ayuda a ahorrar
electricidad y calefacción. Y por supuesto, se mejora el confort de la vida
diaria.
• Construcción: Con estos condicionantes, las posibles tareas robotizables
dentro de la construcción de edificios (comerciales, industriales o
residenciales) podrían agruparse en:
o Operaciones de colocación de elementos.
▪ Construcción mediante colocación repetitiva de estructuras
básicas (ladrillos, Bloques, etc.).
▪ Posicionamiento de piezas, normalmente grandes y pesadas
(vigas, etc.).
▪ Unión de diferentes piezas que componen una estructura
(soldadura, remaches, etc.).
▪ Sellado de las uniones entre diferentes piezas.
o Operaciones de tratamiento de superficie

7. ▪ Acabado de superficies (pulido, etc.).
▪ Recubrimiento de superficies con pintura, barniz, etc.
▪ Extensión de material sobre la superficie (cemento, espuma
aislante, etc.).
o Operaciones de rellenado.
▪ Vertido de cemento u hormigón en encofrados.
▪ Excavación para la preparación de terrenos y movimiento de
tierras.
▪ Rellenado con tierra de volúmenes vacíos.
o Otras
▪ Inspección y control.
Aparte de la construcción de edificios, cabrían destacar las realizaciones de robots
para la construcción de túneles, carreteras (asfaltado), inspección de estructuras
en puentes o muros de edificios difícilmente accesibles, etc.
3. Mencione las aplicaciones de los robots en la Robótica
Aeroespacial
Probablemente la exploración espacial sea el campo de estudio donde el rol de la
robótica tiene mayor importancia. Ningún humano ha ido jamás más allá de la
Luna, y aun así, gracias a la Robótica Espacial, miles de científicos han explorado
Marte, un planeta a millones de kilómetros de distancia de cualquier lugar donde
un humano haya estado jamás. E incluso cuando el ser humano ha estado
explorando el espacio en persona, como en la Luna o en la Estación Espacial
Internacional (ISS), la robótica espacial estaba ahí, allanando el camino.
Se están desarrollando los robots necesarios para explorar las superficies
planetarias: los potenciales sitios de desembarco, las áreas de interés científico y

8. la recogida de muestras para el análisis. Estos robots requieren altos niveles de
autonomía, incluso la habilidad para realizar navegación local, identificando áreas
de interés científico potencial, regulando los recursos de a bordo y desarrollando
actividades de exploración en conjunción con el control terrestre. Estos robots
deben ser de bajo costo y alto grado de miniaturización.
La industria aeroespacial fabrica maquinaria extremadamente compleja y delicada,
por esta razón, muchas tareas relacionadas con operaciones de servicio en
satélites y las operaciones en la ISS no pueden ser hechas por humanos de forma
fiable. Además, el espacio es un ambiente hostil, y estas tareas pueden ser
peligrosas y no adecuadas para nosotros. Las soluciones robóticas son una buena
opción para enfrentarse a estas situaciones complicadas. Además de las
operaciones difíciles y arriesgadas, algunas tareas que deben realizarse en el
espacio son exigentes y repetitivas, los robots también pueden ser muy útiles en
estos casos.
Robótica Orbital: Para la Robótica Orbital, el entorno espacial (sin gravedad,
altos niveles de radiación, cambios térmicos extremos, etc.) plantea desafíos
únicos para el diseño y la fabricación de estos robots. Cada parte, cada pieza,
cada subsistema debe concebirse para sobrevivir y operar en el espacio. Y el
desafío no termina aquí, el cerebro del robot, todo el software que controlará los
movimientos y operaciones también tiene que estar especialmente diseñado para
el espacio. A pesar de estos desafíos, en el espacio los robots se utilizan
diariamente, y se espera que su importancia aumente durante los próximos años.
Además de las consideraciones habituales en el diseño de robots, como las
fuentes de alimentación, interfaces de control, diseño electromecánico, etc. el
sector de la robótica orbital tiene sus propias preocupaciones: como la locomoción
en microgravedad, consideraciones térmicas, resistencia a la radiación y muchas

9. otras. Por estas razones, es importante elegir cuidadosamente los materiales, las
estructuras, los diseños y los protocolos apropiados para esta maquinaria tan
específica.
Rovers y Aterrizadores Planetarios: Al igual que el espacio, los planetas más
allá de la Tierra también son entornos hostiles, y el envío de astronautas para
explorarlos, ha sido, hasta la fecha, demasiado arriesgado. Una vez más, los
robots son la mejor opción para superar este impedimento. Por ejemplo, casi todas
las cosas que sabemos sobre Marte han sido descubiertas por Rovers Marcianos,
que se mueven e investigan de forma autónoma en la superficie de este planeta.
Se prevé que se enviarán más Rovers en un futuro cercano para seguir
explorando nuevos mundos, e incluso cuando estemos listos para enviar
astronautas a otros planetas, la cooperación humano-robot será esencial para el
éxito de estas misiones.
Los vehículos planetarios también presentan desafíos únicos: Los aterrizajes
automáticos en otros planetas que no causen daños a la carga no son una tarea
fácil. Y una vez en la superficie, el robot debe enfrentarse a condiciones
climatológicas adversas en atmósferas impredecibles. Incluso con las mejores
condiciones, siempre hay una gran incertidumbre al interactuar con un terreno
inexplorado.