Un robot delta es un tipo de robot paralelo [2] que consta de tres brazos conectados a juntas universales en la base. La característica clave del diseño es el uso de paralelogramos en los brazos, que mantienen la orientación del efector final . [3] Por el contrario, una plataforma Stewart puede cambiar la orientación de su efector final. [3]
Los robots Delta tienen un uso popular en la selección y el embalaje en las fábricas porque pueden ser bastante rápidos y algunos ejecutan hasta 300 selecciones por minuto. [4]
El robot delta (un robot de brazos paralelos) fue inventado a principios de la década de 1980 por un equipo de investigación dirigido por el profesor Reymond Clavel en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Suiza ). [5] Después de una visita a un fabricante de chocolate , un miembro del equipo quería desarrollar un robot para colocar bombones en sus paquetes. [6] El propósito de este nuevo tipo de robot era manipular objetos ligeros y pequeños a una velocidad muy alta, una necesidad industrial en ese momento.
En 1987, la empresa suiza Demaurex adquirió una licencia para el robot delta y comenzó la producción de robots delta para la industria del embalaje . En 1991, Reymond Clavel presentó su tesis doctoral 'Conception d'un robot parallèle rapide à 4 degrés de liberté', [7] y recibió el premio robot de oro en 1999 por su trabajo y desarrollo del robot delta. También en 1999, ABB Flexible Automation comenzó a vender su robot delta, el FlexPicker. A finales de 1999, Sigpack Systems también vendía robots delta.
En 2017, investigadores del Laboratorio de Microrobótica de Harvard lo miniaturizaron con actuadores piezoeléctricos a 0,43 gramos para 15 mm x 15 mm x 20 mm, capaz de mover una carga útil de 1,3 g alrededor de un espacio de trabajo de 7 milímetros cúbicos con una precisión de 5 micrómetros, alcanzando 0,45 m. /s con aceleraciones de 215 m/s² y patrones repetitivos a 75 Hz. [8]
El robot delta es un robot paralelo , es decir, consta de múltiples cadenas cinemáticas que conectan la base con el efector final. El robot también puede verse como una generalización espacial de un varillaje de cuatro barras . [9]
El concepto clave del robot delta es el uso de paralelogramos que restringen el movimiento de la plataforma final a pura traslación, es decir, sólo movimiento en la dirección X, Y o Z sin rotación.
La base del robot está montada encima del espacio de trabajo y sobre ella se encuentran todos los actuadores . Desde la base se extienden tres brazos articulados en el medio. Los extremos de estos brazos están conectados a una pequeña plataforma triangular. La activación de los enlaces de entrada moverá la plataforma triangular a lo largo de la dirección X, Y o Z. El accionamiento puede realizarse con actuadores lineales o rotativos, con o sin reducciones ( accionamiento directo ).
Dado que todos los actuadores están ubicados en la base, los brazos pueden estar hechos de un material compuesto liviano . Como resultado de esto, las partes móviles del robot delta tienen una pequeña inercia . Esto permite velocidades muy altas y aceleraciones elevadas . Tener todos los brazos conectados entre sí al efector final aumenta la rigidez del robot, pero reduce su volumen de trabajo.
La versión desarrollada por Reymond Clavel tiene cuatro grados de libertad : [7] tres traslaciones y una rotación. En este caso, una cuarta pata se extiende desde la base hasta el centro de la plataforma triangular, dando al efector final un cuarto grado de libertad de rotación alrededor del eje vertical.
Actualmente se han desarrollado otras versiones del robot delta:
La mayoría de los robots delta utilizan actuadores giratorios. Recientemente se han utilizado actuadores lineales verticales (utilizando un diseño delta lineal) para producir un diseño novedoso de impresora 3D . [13] [14] Estas ofrecen ventajas sobre las impresoras 3D convencionales basadas en tornillos de avance: un acceso más rápido a un mayor volumen de construcción por una inversión comparable en hardware.
Las industrias que aprovechan la alta velocidad de los robots delta son la alimentaria, la farmacéutica y la electrónica. [16] [17] Por su rigidez también se utiliza para cirugía, en particular, el Surgiscope es un robot delta utilizado como sistema de soporte microscópico. [18]
La estructura de un robot delta también se puede utilizar para crear controladores hápticos . [19] Más recientemente, la tecnología se ha adaptado a las impresoras 3D . [20]
