Arquitectura de un Robot

3 ARQUITECTURA DE UN ROBOT

La utilización de un robot, se hace muy común en un gran número de aplicaciones, donde se pretende sustituir a las personas, por lo que el aspecto del robot es muy parecido al brazo humano. Consta de una base que está unido a un cuerpo y un brazo unido al cuerpo. El brazo puede estar descompuesto en antebrazo, brazo, muñeca y mano. El brazo humano inspira para crear robots Para poder conocer el estado de las variables del entorno utiliza sensores, que facilitan la información al ordenador, una vez analizada, realiza las actuaciones necesarias por medio de los actuadores.

3.1.- Sensores. Constituyen el sistema de percepción del robot. Esto es, facilitan la información del mundo real para que los robots la interpreten.
Los más utilizados son:
Sensor de proximidad: Detecta la presencia de un objeto de tipo metálico o de otro tipo.
Sensor de Temperatura: Capta la temperatura del ambiente, de un objeto o de un punto determinado.
Sensores magnéticos (brújula digital): Capta la variación de campos magnéticos. Entre sus aplicaciones está la orientación de robots autónomos, exploradores, etc.
Sensores táctiles, piel robótica: Sirven para detectar la forma y el tamaño de los objetos que el robot manipula. La piel robótica se trata de un conjunto de sensores de presión montados sobre una superficie flexible.
Sensores de iluminación: Capta la intensidad luminosa, el color de los objetos, etc. Es muy útil para la identificación de objetos. Es parte de la visión artificial y en numerosas ocasiones son cámaras. Sensores de velocidad, de vibración (Acelerómetro) y de inclinación: Se emplean para determinar la velocidad de actuación de las distintas partes móviles del propio robot o cuando se produce una vibración. También se detecta la inclinación a la que se encuentra con respecto a la gravedad el robot o una parte de él.
Sensores de presión: Permiten controlar la presión que ejerce la mano del robot al coger un objeto. Sensores de sonido: Se trata de un micrófono con el que poder oír los sonidos.
Microinterruptores: Se trata de múltiples interruptores y finales de carrera muy utilizados. Existen infinidad de sensores que se puede obtener en el mercado.

3.2.- Actuadores. Son los encargados de realizar movimientos o cualquier tipo de actuación sobre el robot o sus herramientas. Los actuadores suelen ser de tres tipos, eléctricos, neumáticos o hidráulicos. Algunos actuadores son:
Sistema de impulsión del robot: Pueden utilizar motores eléctricos, servomotores, cilindros hidráulicos o neumáticos, u otros. Con ellos movemos las distintas partes del robot.
Relés y contactores: Se utilizan para activar tensiones y corrientes en los circuitos de potencia. Por ejemplo para controlar un arco de soldadura.
Electroválvulas: Con ellas se controlan los circuitos neumáticos e hidráulicos.
Pinzas: Son las manos del robot, con ellas agarran los objetos.

3.3.- Tipos de robots industriales. Los robots industriales componen una gran gama de tamaños y configuraciones. La configuración hace referencia a la forma física que le ha sido dada a los brazos. Podemos encontrar las siguientes configuraciones.
Robot cartesiano. Este tipo de robot utiliza tres dispositivos deslizantes perpendiculares entre si, para generar movimientos de acuerdo a los tres ejes cartesianos X, Y y Z.
Robot cilíndrico. Se basa en una columna vertical que gira sobre la base. También tiene dos dispositivos deslizantes que pueden generar movimientos sobre los ejes Z e Y.
Robot esférico o polar. Utiliza un brazo telescópico que puede bascular en torno a un eje horizontal. Este eje telescópico está montado sobre una base giratoria. Las articulaciones proporcionan al robot la capacidad de desplazar el brazo en una zona esférica.
Robot de brazo articulado. Se trata de una columna que gira sobre la base. El brazo contiene una articulación, pero sólo puede realizar movimientos en un plano. En el extremo del brazo contiene una eje deslizante que se desplaza en el eje Z. El robot más común de este tipo se conoce como robot SCARA.
Robot antropomórfico. Está constituido por dos componentes rectos que simulan el brazo o antebrazo humano, sobre una columna giratoria. Estos antebrazos están conectados mediante articulaciones que se asemejan al hombro y al codo.

3.4.- Otra clasificación de robots. Atendiendo a su aspecto físico y a su funcionalidad, pueden clasificarse de la siguiente manera.
Poliarticulados. Son robots sedentarios, o sea que no se pueden desplazar, están diseñados para mover sus brazos y herramientas en un determinado espacio de trabajo. En este grupo se encuentran los manipuladores y algunos robots industriales.
Móviles. Son robots con gran capacidad de desplazamiento, acoplados a carros o plataformas. Estos robots aseguran el transporte de un sitio a otro de piezas. Están dotados de un cierto grado de inteligencia, lo que les permite sortear obstáculos.
Nanorobots. Son pequeños robots capaces de cosas sorprendentes. Existen algunos que viajan por la sangre y son capaces de inyectar la cantidad precisa de droga en una célula. Se trata de robots experimentales.
Androides. Son robots que intentan reproducir la forma y los movimientos del ser humano. En la actualidad son poco evolucionados y con poca utilidad práctica.
Zoomórficos. Se caracterizan por imitar el sistema de locomoción de algunos seres vivos. Se encuentran el pleno desarrollo se utilizan para desplazarse sobre superficies accidentadas y con numerosos obstáculos. Su aplicación práctica tiene bastante interés en la exploración de otros planetas así como el estudio de volcanes, y entornos de difícil acceso.