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Tecnologas, Informacin y Cultura Europea
Robtica: programacin con RobotStudio ABBMoiss Serra Juli Ordeix Jordi Serra
13 de octubre de 2011
www.uvic.cat
ndiceConceptos de robtica Antecedentes y origen de la robtica Definiciones de robtica y clasificacin Estructura general de un robot Caractersticas de un robot industrial Configuraciones bsicas
Estacin de trabajo Robot IRB120 Conceptos de RobotWare Lenguaje de programacin RAPID Sistemas de coordenadas y configuracin de ejes RobotStudio ABB
Prctica RobotStudio y Robot ABB
Robtica: programacin con RobotStudio ABB
14/10/2011
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Antecedentes y origen de la robticaAntecedentes Gremio de relojera (siglo XVII y XVIII). Revolucin industrial (siglo XIX i XIX). Invencin del motor elctrico, electrnica, mecnica, neumtica e hidrulica. Origen de la palabra Robot: Opilec, novela del escritor checo Karel Capek y, posterior obra de teatro Rossums Universal Robot, basada en la deshumanitzaci de lhome en la civilitzaci tecnolgica.
Origen
1948: Primer telemanipulador para productos radioactivos (1948). Finales dcada 1950: Desarrollo del primer robot por George Devol i F. Engelberger. Control de movimientos mecnicos de un brazo mediante un pequeo ordenador. 1962: Robots industriales Unimate (Universal automation) y Versatran (Versatile transfer). 1967: Fabricacin de carroceras de la General Motors (E.E.U.U.). 1970: Aplicaciones en Europa en cadenas de fabricacin de autombiles.
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Definiciones de robtica y clasificacinDefiniciones Un robot es un manipulador, multi-funcin diseado para mover material, fragmentos, herramientas o dispositivos especiales a travs de operaciones programables para ejecutar tareas diversas. Robot Institute of America. Un robot es un dispositivo automtico que ejecuta funciones normalmente atribuidas a los humanos o mquinas con forma humana. Diccionario Webster. Manipulador industrial, automticamente controlado, manipulador reprogramable de propsito general con tres o ms ejes, el cual puede ser fijado en un lugar o puede ser mvil. Se usa para aplicaciones industriales automticas. El robot incluye: Mdulo manipulador y Mdulo de control. International
Standard ISO 8373:1994 .
Clasificacin Humanoide Autnomo Industrial Servicios
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Estructura general de un robot Elementos mviles. Parte mecnica del robot que permite el movimiento. Los robots industriales pueden presentar diferentes configuraciones. La ms frecuente simula el movimiento de un brazo: Se llama manipulador.
Robots manipuladores
El Robot Mars Rover
Unidad de control. Sistemas sensitivos. Consiste en la capacidad del robot a tomar decisiones respecto al entorno. Unidad de alimentacin.
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El manipuladorFormado por los siguientes componentes: Varios componentes relacionados entre s que permiten el movimiento relativo (Rotacin o desplazamiento respecto a un eje). Dispositivos para coger, sujetar o manipular. Se llaman manos y permiten sujetar, orientar y operar sobre piezas manipuladas. A veces el dispositivo es una herramienta para soldar, pintar, etc. Elementos generadores de Unitat hidrulica Antebrazo energa mecnica: y de alimentacin Elevacin Codo elctrica motores,dispositivos neumdel brazo ticos, hidrulicos, engranajes, Mueca correas,etc. Bra GiroYaw
Unidad de control
Rotacin del brazo
Caboteo
Mano Balanceo
Pitch
RollCuerpo
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Caractersticas de un robot industrial Campo de trabajo. Volumen espacial donde el robot puede situar su extremo terminal. Grados de libertad. Nmero de parmetros necesarios para determinar la posicin de un robot, es decir, el nmero de movimientos bsicos e independientes que posicionan los elementos de un robot en el espacio. Tres movimientos son para posicionar y tres para orientar el objeto en cuestin. Sistema de coordenadas. Los Movimientos y posiciones del robot se pueden especificar en coordenadas cartesianas, cilndricas, esfricas o por coordinacin manual. Repetibilidad. Es la precisin en la repeticin de movimientos. Resolucin. Incremento mnimo de movimiento que puede hacer el manipulador. Precisin. Distancia entre la posicin de las coordenadas programadas y las posiciones reales. Capacidad de carga. Peso que el robot puede llegar a manipular. Tipo de accionamiento. Energa elctrica, neumtica, hidrulica,... Programacin. Lenguaje utilizado para la programacin del robot.
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Configuraciones bsicas Coordenada cartesiana. Los tres desplazamientos del brazo son de tipo prismtico, es decir, por movimientos de traslacin (coordenadas x, y, z).
P z x y
Coordenadas
Estructura
Campo de trabajo
ejemplo
Este tipo de manipulador no es demasiado til para acceder a puntos que se encuentran en espacios relativamente cerrados, por eso se utilizan movimientos de rotacin.
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Configuraciones bsicas Coordenada cilndrica. Son las configuraciones donde la primera articulacin es con rotacin y las otras dos axiales.P z
Coordenadas
Estructura
Campo de trabajo
ejemplo
Coordenada polar o esfrica. Tiene dos rotaciones en planos normales y un desplazamiento axial.P
Coordenadas
Estructura
Campo de trabajo
ejemplo
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Configuraciones bsicas Coordenada angular o articular. Son manipuladores basados exclusivamente en la rotacin. La posicin del punto destino se determina por coordenadas angulares. Permite acceder a cualquier punto escondido, pero el sistema de control es ms complejo en el seguimiento de lneas rectas. P
Coordenadas
Estructura
Campo de trabajo
ejemplo
Scara. Existen diferentes configuraciones de las convencionales. La configuracin scara dispone dos movimientos angulares en un mismo plano y de un desplazamiento axial en un plano normal a ste.
Estructura
Campo de trabajo
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Configuraciones bsicas Paralela. Estructura basada en una serie de articulaciones prismticas, conectadas por un lado en la base del robot y por otro a una articulacin esfrica de tres grados de libertad donde se encuentra el elemento terminal.
Estructura
Campo de trabajo
ejemplo
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El robot IRB 120 Robot con seis grados de libertad Peso reducido de 25kg Velocidad de movimiento de 5m/s Carga mxima de 3 kg
Controlador IRC5 compact
FlexPendant
Herramienta
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Ejes del manipulador
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Conceptos de RobotWareRobotStudio Creacin o edicin Sistema Robotware Archivos SW FlexPendant Edicin
Controlador
Funciones
Configuraciones
Datos
Programa
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Lenguaje de programacin RAPID
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Lenguaje de programacin RAPID Muy similar a lenguajes de programacin de propsito general de alto nivel (Basic, Pascal, C) Estructurado a dos niveles: mdulos por una parte y rutinas y funciones por otra.
Instrucciones de movimiento MoveL: desplazamiento hasta el punto en lnea recta MoveC: desplazamiento describiendo un crculo MoveJ: desplazamiento rpido, sin garantizar la trayectoria seguida (sin coordinacin de velocidad entre los ejes del robot)
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Lenguaje de programacin RAPID
Ejemplos: MoveL p1, v100, z10, tool1; MoveC p0, p1, v100, z10, tool1;(ojo: dos puntos) MoveJ p1, v100, z10, tool1;
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Sistemas de coordenadas
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Configuracin de los ejes Configuracin: resuelve ambigedades
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RobotStudio ABB El RobotStudio es un entorno de programacin y simulacin para robots ABB.
Se basa en el controlador virtual de ABB, una copia exacta del software real que emplean los robots en la produccin. Permite ejecutar simulaciones muy realistas, utilizando programas de robots reales y archivos de configuracin idnticos a los que se emplean en la fbrica. Adems permite realizar tareas tales como formacin, programacin y optimizacin de programas sin alterar la produccin. Permite la deteccin de colisiones automticamente cuando se ejecuta el programa.
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Estacin de trabajo: Robot ABB y RobotStudio
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RobotStudio ABBInicio La pestaa Inicio contiene los controles necesarios para construir estaciones, crear sistemas, programar trayectorias y colocar elementos. Modelado La pestaa Modelado contiene los controles necesarios para crear y agrupar componentes, crear cuerpos, mediciones y operaciones de CAD. Simulacin La pestaa Simulacin contiene los controles necesarios para crear, configurar, controlar, monitorizar y grabar simulaciones.
En lnea y Fuera de lnea La pestaa En lnea contiene controles para gestionar los controladores reales, mientras que la pestaa Fuera de lnea contiene los controles necesarios para la sincronizacin, configuracin y tareas asignadas al controlador virtual.
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Tecnologas, Informacin y Cultura Europea
Prctica RobotStudio y Robot ABB
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