Un brazo robótico es un tipo de brazo mecánico , generalmente programable , con funciones similares a las de un brazo humano ; el brazo puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot más complejo . Los enlaces de dicho manipulador están conectados por articulaciones que permiten un movimiento de rotación (como en un robot articulado ) o un desplazamiento de traslación (lineal). [1] [2] Se puede considerar que los eslabones del manipulador forman una cadena cinemática . El término de la cadena cinemática del manipulador se llama efector final y es análogo a la mano humana.. Sin embargo, el término "mano robótica" como sinónimo de brazo robótico a menudo está proscrito .
Tipos
- Robot cartesiano / robot de pórtico : se utiliza paratrabajos de recogida y colocación , aplicación de sellador, operaciones de montaje, manipulación de máquinas herramienta y soldadura por arco. Es un robot cuyo brazo tiene tres articulaciones prismáticas, cuyos ejes coinciden con un coordinador cartesiano.
- Robot colaborativo / Cobot : las aplicaciones Cobot contrastan con las aplicaciones tradicionales de robots industriales en las que los robots están aislados del contacto humano. La seguridad de los robots puede depender de materiales de construcción livianos, bordes redondeados, una limitación inherente de velocidad y fuerza, o en sensores y software que garantizan comportamiento seguro.
- Robot cilíndrico : se utiliza para operaciones de montaje, manipulación en máquinas herramienta, soldadura por puntos y manipulación en máquinas de fundición a presión. Es un robot cuyos ejes forman un sistema de coordenadas cilíndrico.
- Robot esférico / robot polar : se utiliza para manipular máquinas herramienta, soldadura por puntos, fundición a presión, máquinas de desbarbado, soldadura por gas y soldadura por arco. Es un robot cuyos ejes forman un sistema de coordenadas polares.
- Robot SCARA : se utiliza para trabajos de recogida y colocación, aplicación de sellador, operaciones de montaje y manipulación de máquinas herramienta. Este robot cuenta con dos juntas rotativas paralelas para proporcionar cumplimiento en un plano.
- Robot articulado : Se utiliza para operaciones de ensamblaje, fundición a presión, máquinas de desbarbado, soldadura por gas, soldadura por arco y pintura en aerosol. Es un robot cuyo brazo tiene al menos tres articulaciones giratorias.
- Robot paralelo : un uso es una plataforma móvil que maneja simuladores de vuelo en cabina. Es un robot cuyos brazos tienen juntas prismáticas o giratorias concurrentes.
- Robot antropomórfico : tiene la forma de una mano humana, es decir, con dedos y pulgares independientes.
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Brazos robóticos notables
En el espacio , el Canadarm y su sucesor Canadarm2 son ejemplos de brazos robóticos de varios grados de libertad . Estos brazos robóticos se han utilizado para realizar una variedad de tareas, como la inspección del transbordador espacial utilizando un brazo especialmente desplegado con cámaras y sensores conectados en el efector final, y también maniobras de despliegue y recuperación de satélites desde la bahía de carga del transbordador espacial . [6]
El rover Curiosity en el planeta Marte también usa un brazo robótico . [7] [8] [9] [10]
TAGSAM es un brazo robótico para recolectar una muestra de un pequeño asteroide en el espacio en la nave espacial OSIRIS-REx . [11]
El módulo de aterrizaje de Mars 2018 InSight tiene un brazo robótico llamado IDA, tiene cámara, garfio, se usa para mover instrumentos especiales. [12]
Brazos robóticos de bajo costo
En la década de 2010 aumentó sustancialmente la disponibilidad de brazos robóticos de bajo costo. Aunque estos brazos robóticos se comercializan principalmente como dispositivos educativos o de pasatiempo, se han propuesto aplicaciones en la automatización de laboratorios , como su uso como automuestreadores . [13] [14]
A continuación se muestra un resumen de varios brazos robóticos de bajo costo y sus especificaciones.
Modelo | Empresa | Ejes | Repetibilidad (mm) | Carga útil máxima (g) | Velocidad angular máxima (grados / s) | Alcance vertical (cm) | Alcance horizontal (cm) | Efectores finales | Costo (USD) | Sitio web | Especificaciones completas |
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Dorna | Dorna | 5 | 0,025 | 1134 | 150 | 86,3 | 58,4 | Láser, cámara, pinza, portaherramientas | $ 1,500.00 | dorna.ai | Specification.pdf |
myCobot | Robótica de elefantes | 6 | 0,3 | 500 | 150 | 28 | 28 | láser, portalápices, ventosa de vacío, pinza, soporte para teléfono | $ 599.00 | elephantrobotics.com | elephantrobotics.com |
Mago | DOBOT | 4 | 0,2 | 500 | 320 (media carga útil) | Desconocido | 32,0 | Boquilla de impresión 3D, láser, portalápices, ventosa de vacío, pinza | $ 1199.00 | mago-dobot | especificación.html |
robolink | igus | 4 - 5 | 1 | 3000 | 200 | 62 | Pinza, electroimán, eje extra, ventosa, cualquier cosa | <£ 5000 | https://www.igus.co.uk/robolink/robot | https://www.igus.co.uk/robolink/robot?tab=2 |
Clasificación
Un brazo robótico en serie se puede describir como una cadena de eslabones que se mueven mediante articulaciones accionadas por motores. Un efector final , también llamado mano robótica, se puede conectar al final de la cadena. Como otros mecanismos robóticos, los brazos de los robots se clasifican normalmente en términos del número de grados de libertad . Por lo general, el número de grados de libertad es igual al número de articulaciones que mueven los enlaces del brazo del robot. Se requieren al menos seis grados de libertad para permitir que la mano del robot alcance una pose arbitraria (posición y orientación) en un espacio tridimensional. Los grados de libertad adicionales permiten cambiar la configuración de algún vínculo en el brazo (por ejemplo, codo arriba / abajo), mientras se mantiene la mano del robot en la misma postura. La cinemática inversa es el proceso matemático para calcular la configuración de un brazo, típicamente en términos de ángulos de articulación, dada la pose deseada de la mano del robot en un espacio tridimensional.
Manos robóticas
El efector final, o mano robótica, puede diseñarse para realizar cualquier tarea deseada, como soldar, sujetar, girar, etc., según la aplicación. Por ejemplo, los brazos robóticos en las líneas de montaje de automóviles realizan una variedad de tareas como la soldadura y la rotación y colocación de piezas durante el montaje. En algunas circunstancias, se desea una estrecha emulación de la mano humana, como en los robots diseñados para llevar a cabo el desarme y la eliminación de bombas . [15]
Ver también
- Impresión 3d
- Robot articulado
- Programación sin conexión
- Simulador de robot
- Brazo robótico europeo
- Mars Curiosity Rover - Brazo robótico
- Robótica de hardware abierto
- Prótesis
- Suite de robótica
- Envolvente de trabajo
- Listas de tipos de robots
Referencias
- ^ Manual técnico de OSHA
- ^ Documento sobre robótica espacial, pág. 9
- ^ "Cobot educativo más pequeño del mundo" . Consultado el 15 de abril de 2021 .
- ^ "Brazo robótico y visión artificial" . Consultado el 29 de julio de 2016 .
- ^ "MeArm Open Source Robot Arm (archivos fuente)" . Consultado el 21 de junio de 2016 .
- ^ IEEE Xplore: El Canadarm agarra este brazo y puede colocarlo en las posiciones necesarias para permitir una inspección completa
- ^ "Curiosity Rover - Brazo y mano" . JPL . NASA . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
- ^ Jandura, Louise. "Adquisición de muestras de laboratorio de ciencia de Marte, procesamiento y manipulación de muestras: diseño de subsistemas y desafíos de prueba" (PDF) . JPL . NASA . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
- ^ "La curiosidad extiende su brazo" . JPL . NASA. 21 de agosto de 2012 . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
- ^ Facturación, Rius; Fleischner, Richard (2011). "Brazo robótico del laboratorio de ciencia de Marte" (PDF) . 15o Simposio Europeo de Mecanismos Espaciales y Tribología 2011 . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
- ^ Hille, Karl (16 de noviembre de 2018). "OSIRIS-REx está preparado para etiquetar un asteroide" . NASA . Consultado el 15 de diciembre de 2018 .
- ^ "Acerca del Lander | Nave espacial" .
- ^ Carvalho, Matheus C .; Eyre, Bradley D. (1 de diciembre de 2013). "Un inyector automático universal para líquidos, fácil de construir, portátil y de bajo costo". Métodos en Oceanografía . 8 : 23–32. doi : 10.1016 / j.mio.2014.06.001 .
- ^ McMorran, Darren; Chung, Dwayne Chung Kim; Li, Jonathan; Muradoglu, Murat; Liew, Oi Wah; Ng, Tuck Wah (16 de febrero de 2016). "Adaptación de un brazo robótico articulado compatible selectivo de bajo costo para evitar derrames" . Revista de automatización de laboratorio . 21 (6): 799–805. doi : 10.1177 / 2211068216630742 . ISSN 2211-0682 . PMID 26882923 .
- ^ Staff (Sandia National Labs) (16 de agosto de 2012), "Una mano robótica realista y rentable puede desactivar los IED" , Revista R&D , rdmag.com , consultado el 13 de septiembre de 2012
enlaces externos
- Tipos de brazos robóticos
- Carga de vehículos eléctricos con brazo robótico
- Brazo de robot imprimible en 3D