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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – SEDE BOGOTA ASIGNATURA DE ROBOTICA

1. INTRODUCCIÓN.

1.1. HISTORIA.

(1923), Palabra “ROBOT” la expuso Karel Capek, viene del checo “ronbota” que significa: “esclavo”, “tabajo” (1950), Se formaliza la matemática básica. (1980), Primer robot industrial: UNIMATE. (1990-2000), Explosión de robots en la industria e investigación. (2000-actualidad), Investigación robótica, nuevas aplicaciones, robots bípedos.

1.2. TIPOS DE ARTICULACIONES.

Revolución(R) Prismática(P) Cilíndrica(C) Helicoidal(H) Esférica(S) Planar(E)

1.3. GRADOS DE LIBERTAD

GDL (Grados de Libertad), en inglés: DoF (degrees of freedom). Grados de libertad en un espacio cartesiano:

Orientación de los ejes en 3D:

Z+

Y+

X+

Z+

Y+

X+

regla de la mano derecha

3GDL en el plano (espacio 2D)

6GDL en el espacio 3D

Formula ejemplo para GDL de un mecanismo: ( 1) ii

F n j f

Mecanismo de cuatro eslabones

GDL del mecanismo:

( 1)

3(4 4 1) 4 1

1

ii

F n j f

F

F

Donde:

GDL del espacio cartesiano

# de eslabones

# de articulaciones

GDL permitidos por articulación i

n

j

f j

1.4. SISTEMA ROBOTICO

X

Y

Ɵ

Sentido de giro

(EF)

Efector Final Base

Z

Y X

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1.5. CLASIFICACIÓN DE ROBOTS

1.5.1. Por GDL

Ejemplos:

Robot RR o de 2GDL

Robot de 5GDL - 2D (Redundante)

Robot redundante: GDL

Robot 3GDL o RRP en 3D

1.5.2. Por estructura cinemática

Seriales (cadena abierta) Paralelos (Cadena cerrada)

1.5.3. Por tipo de movimiento

1) Planar: robot es 2D (ej: Robot serial RR). 2) Espaciales: robot en 3D (ej: plataforma Stewart-Gough). 1.5.4. Por aplicación

- Industriales (manipuladores): comerciales para pintura, soldadura, corte, etc. - Móviles: Con ruedas. Con patas. Exploradores. AGV: Vehículos Autoguiados. - Terapéuticos - De entretenimiento: AIBO y Qrio de SONY. - Humanoides: ASIMO de HONDA. - Médicos: Da Vinci.

1.5.5. Por espacio de trabajo (Volumen de trabajo o espacio alcanzable)

El espacio de trabajo es el la superficie o volumen que el EF puede alcanzar debido a las restricciones articulares. Ejercicio: Generar la superficie de trabajo del Robot planar RR:

Para :

1

2

0 120

90 90

EF

base

Articulaciones rotacionales

Robot Serial RR

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CARTESIANO CILINDRICO

ESFERICO SCARA

BRAZO ARTICULADO

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CARTESIANO

CILINDRICO

ESFERICO

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