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 eslabones de dicho manipulador están conectados por articulaciones que permiten un movimiento de rotación (como en un robot articulado ) o un desplazamiento traslacional (lineal). [1] [2] Se puede considerar que los eslabones del manipulador forman una cadena cinemática . El extremo 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 prohibido .
Tipos
Robot cartesiano /robot pórtico : Se utiliza para trabajos de recogida y colocación , aplicación de selladores, 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 de cobot contrastan con las aplicaciones de robots industriales tradicionales en las que los robots están aislados del contacto humano. Cobot tiene una gran variedad de aplicaciones tales como: Aplicación Comercial, Investigación Robótica, Dispensación, Manejo de Materiales, Ensamblaje, Acabado, Inspección de Calidad. La seguridad de los cobots puede depender de materiales de construcción livianos, bordes redondeados y la limitación inherente de velocidad y fuerza, o de sensores y software que garanticen un 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 desbarbadoras, soldadura con gas y soldadura por arco. Es un robot cuyos ejes forman un sistema de coordenadas polares. [3]
Robot SCARA : Se utiliza para trabajos de pick and place, aplicación de selladores, operaciones de montaje y manipulación de máquinas herramienta. Este robot cuenta con dos juntas giratorias paralelas para brindar cumplimiento en un plano.
Robot articulado : Se utiliza para operaciones de montaje, fundición a presión, máquinas desbarbadoras, soldadura con gas, soldadura por arco y pintura por pulverización. 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 articulaciones prismáticas o rotativas concurrentes.
Robot antropomórfico : Tiene una forma que recuerda a la 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 con múltiples 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 al efector final, y también maniobras de despliegue y recuperación de satélites desde la bahía de carga del transbordador espacial . [6]
Los rovers Curiosity y Perseverance en el planeta Marte también utilizan brazos robóticos . [7] [8] [9] [10] Además, Perseverance tiene un brazo de almacenamiento en caché de muestras más pequeño escondido dentro de su cuerpo debajo del rover en su conjunto de almacenamiento en caché.
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 en Marte InSight de 2018 tiene un brazo robótico llamado IDA, tiene una cámara y un gancho que se utiliza para mover instrumentos especiales. [12]
Animación del sismómetro del módulo de aterrizaje InSight siendo levantado del platillo por su brazo robótico y colocado en la superficie de Marte.
Brazos robóticos de bajo coste
En la década de 2010 la disponibilidad de brazos robóticos de bajo coste aumentó sustancialmente. 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 muestreadores automáticos . [13] [14]
Un brazo robótico en serie puede describirse como una cadena de eslabones que se mueven mediante articulaciones accionadas por motores. Se puede unir un efector final , también llamado mano robótica, al extremo de la cadena. Al igual que otros mecanismos robóticos, los brazos robóticos suelen clasificarse en términos de número de grados de libertad . Normalmente, el número de grados de libertad es igual al número de articulaciones que mueven los eslabones 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. 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, generalmente en términos de ángulos articulares, dada la pose deseada de la mano del robot en un espacio tridimensional.
El Canadarm alcanza una nave espacial de reabastecimiento espacial en órbita terrestre.
manos robóticas
mano robótica
El efector final, o mano robótica, puede diseñarse para realizar cualquier tarea deseada, como soldar, agarrar, girar, etc., según la aplicación. Por ejemplo, los brazos robóticos en las líneas de montaje de automóviles realizan una variedad de tareas como soldadura y rotación y colocación de piezas durante el montaje. En algunas circunstancias, se desea una emulación fiel de la mano humana, como en el caso de los robots diseñados para llevar a cabo el desarme y desactivación de bombas . [15]
Ver también
Scholia tiene un perfil de tema para Brazo robótico .
^ "Documento sobre robótica espacial, página 9" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 16 de noviembre de 2017 . Consultado el 9 de abril de 2007 .
^ "Robots polares: tipos, aplicaciones y ventajas". 28 de mayo de 2023.
^ "Brazo robótico y visión por computadora". YouTube . Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2021 . Consultado el 29 de julio de 2016 .
^ "MeArm Open Source Robot Arm (archivos fuente)" . Consultado el 21 de junio de 2016 .
^ IEEE Xplore: 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, Luisa. "Adquisición, procesamiento y manipulación de muestras del Mars Science Laboratory: desafíos de prueba y diseño de subsistemas" (PDF) . JPL . NASA . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
^ "La curiosidad estira el brazo". JPL . NASA. 21 de agosto de 2012. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2012 . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
^ Facturación, Rius; Fleischner, Richard (2011). "Brazo robótico del laboratorio científico de Marte" (PDF) . 15º Simposio Europeo de Tribología y Mecanismos Espaciales 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 módulo de aterrizaje | Nave espacial".
^ Carvalho, Matheus C.; Eyre, Bradley D. (1 de diciembre de 2013). "Un muestreador automático de líquidos, portátil, universal, fácil de construir y de bajo costo". Métodos en Oceanografía . 8 : 23–32. Código Bib : 2013MetOc...8...23C. doi :10.1016/j.mio.2014.06.001.
^ McMorran, Darren; Chung, Dwayne Chung Kim; Li, Jonatán; Muradoglu, Murat; Liew, Oi Wah; Ng, Tuck Wah (16 de febrero de 2016). "Adaptación de un brazo robótico articulado compatible y selectivo de bajo costo para evitar derrames". Revista de automatización de laboratorios . 21 (6): 799–805. doi : 10.1177/2211068216630742 . ISSN 2211-0682. PMID 26882923.
^ Personal (Sandia National Labs) (16 de agosto de 2012), "Una mano robótica rentable y realista puede desactivar los artefactos explosivos improvisados", Revista R&D , rdmag.com , consultado el 13 de septiembre de 2012
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