TEMA 8: Robòtica

 

1.Robots i manipuladors

 

Els manipuladors i els robots són màquines programables que poden fer tasques repetitives amb més rapidesa  i més precisió, reduint els costos de fabricació.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La robòtica és el coneixement que permeten dissenyar, realitzar i controlar equips basats en estructures mecàniques poliarticulades , amb una certa capacitat d’aprenentatge destinats a la producció industrial i a la substitució del treball humà en tasques diverses.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Els robots i els manipuladors es componen de diferents parts:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Arquitectura d’un robot industrial

L’arquitectura dels robots i manipuladors es refereix a les formes constructives i a les seves capacitats de moviment o mobilitat.

Cada moviment independent d’una barra o membre respecte de l’altre origina el que en diem un grau de llibertat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les quatre estructures bàsiques dels robots són les següents:

• El robot amb estructura cartesiana: on l’element terminal es pot moure linealment en tres eixos, gràcies a tres guies corredores.

 

 

 

 

 

 

 

• El robot amb estructura cilíndrica: el qual substitueix el moviment lineal sobre la base per un moviment giratori,aleshores disposa d’una articulació i dues guies corredores.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• El robot amb estructura polar: que té dos moviments giratoris i un de lineal, amb un parell d’articulacions i una guia- corredora.

 

 

 

 

 

 

 

• El robot amb estructura angular: té tres moviments giratoris, amb tres articulacions.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACTUADORS

La  força motriu per aconseguir el moviment de cada articulació pot provenir d’actuadors elèctrics , pneumàtics o hidràulics.

Els servemotors són motors que incorporen una caixa reductora i un sistema de control de posicionament digital.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SENSORS

 

Un dels principals problemes dels robots és poden controlar el posicionament de cada un dels elements de l’estructura  per aconguir la màxxima precisió en les coordenades d’una trajectòria i de la posició final. Per això cal que cada una de les articulacions incorpori un sistema de sensor de posició que informi a l’equip de control de quina és la situació. Aquests poden estar integrats a l’interior d’un servomotor, o situat en un dels elements mòbils. Normalment són codificadors òptics.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Els detectors de presència permeten informar a l’equip de control de la detecció d’un objecte en un punt determinat i fins i tot saber-ne el tipus de material amb què està fet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Els detectors magnètics detecten objectes de metalls ferromagnètics,I  els detectors capacitatius detecten els materials no metàl·lics.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Detector capacitatiu cilíndric  CR.     Detector inductiu cilíndric PRD.     Fotocèl·lula BJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Control i programació de robots

 

Hi ha dues tècniques bàsiques per a la programació d’un robot:

• La programació per guiatge : consisteix a ensenyar a robot el camí i la seqüència d’accions que ha de realitzar fent-li recórrer la trajectòria manualment emprant un terminal de comandament o bé movent directament les articulacions del manipulador.

• La programació amb llenguatge a nivell de robot: consisteix de definir la seqüència de treball amb passos de programa en els que se li indica els moviments que ha de fer i se li informa de l’entorn (obstacles).

LES MÀQUINES EINA. INTRODUCCIÓ AL CONTROL NUMÈRIC.

Les anomenades màquina-eina amb control numèric són màquines que realitzen operacions de mecanitzat per a la fabricació de peces de forma automàtica a partir d’un programa emmagatzemat a la memòria de l’ordinador que controla les seves funcions. Les més bàsiques, són el torn i la fresadora, les quals al ser controlades per ordinador es diu que són el tipus CNC ( Computer Numerical Controlled). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.L'equip de control.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un equip per a la mesura i el control amb ordinador. L’equip Sadex

En aquest equip, l’ordinador és qui aporta el processador d’ordres del programa de control i l’equip simplement adequa els senyals elèctrics d’entrada i de sortida per a ser compatibles amb l’ordinador i amb l’exterior. Cal complementar-lo amb hardware i software addicionals. Per poder comandar dispositius de sortida i rebre informació de dispositius d’entrada cal afegir circuits electrònics intermediaris  que en permetin la connexió a l’exterior, és el que s’anomena interfície electrònica de control.