jueves, noviembre 24, 2005

[UNED] Robótica Tema 9

Antes de nada, he de comentaros, que este no va a ser un resumen del tema 9 al completo, sino que solo va a ser un resumen o preparación de las 2 únicas preguntas que han caido de este tema en los últimos 4 años. Una vez comentado esto paso a exponeros mi resumen propuesto, que puede no se el mejor y por ello agradecería que me comentaseis si creéis que le falta algo o si tenéis sugerencias para mejorarlo me las hagáis llegar.


9.2 Características a considerar en la selección de un robot
(ha caido 5 veces)

En los catalogos de robots, los fabricantes proporcionan los valores de las prestaciones de sus productos. Estos valores están con frecuencia obtenidos en condiciones óptimas, pero de todas formas, sirven como medida comparativa para la selección del robot.
A continuación paso a comentar las características más destacadas que han de considerarse a la hora de seleccionar un robot para una determinada aplicación.

9.2.1 Área de trabajo

El área de trabajo o campo de acción es el volumen espacial al que puede llegar el extremo del robot. Este volumen está determinado por el tamaño, forma y tipo de los eslabones que integran el robot, así como por las limitaciones de movimiento impuestas por el sistema de control.
El robot debe elegirse de modo que su área de trabajo le permita llegar a todos los puntos necesarios para llevar a cabo su tarea.
La disposición óptima de todos los elementos que compodrán la cécula junto con le robot, es una tarea delicada por el gran número de variables a considerar, No basta con asegurarse de que todos los puntos necesarios quedan dentro del campo de acción, sino que deberá verificar que una vez situados los demás componentes de la cécula, el robto no colisione con ellos al efectuar sus movimientos. Es por ello, que es de gran ayuda el empleo de programas de simulación gráfica, que dotados de un sistema de diálogo interactivo con el usuario, permiten seleccionar mediante ensayo error la dosposición óptima de la cécula.

9.2.2 Grados de libertad

El numero de grados de libertad con los que cuenta un robot (GDL) determina la accesibilidad de éste y su capacidad de orientar su herramienta terminal. Es bastante frecuente que el número de GDL de los robots comerciales coincida con el númer de articulaciones, es decir, que cada articulación representa un GDL.
La elección del número de GDL necesarios viene determinada por el tipo de aplicación.
Con cierta frecuencia los fabricantes de robots proporcionan un número determinado de GDL ampliables de manera opcional. Este grado extra se añade al robot en unos casos en su extremo y en otros en su base,
En general ha que considerar que el aumento del número de GDL lleva parejo un aumento considerable del coste del robot. A veces, éste puede suplirse con el empleo de un utillaje apropiado y con el rediseño de las piezas que entran a formar parte de la instalación.
En cualquier caso, y para tareas muy especificas, se pueden desarrollar robots con más de 6 GDL como configuración básica. Se suelen llamar robots redundantes, aunque esta terminología se aplica de forma más especifica a aquells robtos que poseen mñas GDL que los que implica la tarea que realizan, independientemente de cuál sea el numero de los mismos. En la actualidad los valores típicos en cianto al número de GDL varía entre tres y seis.

9.2.3 Precisión, repetibilidad y resolución

Las ventajas del robot frente a otras máquinas en muchas apliacaciones actuales se basan además de en la flexibilidad y velocidad, en el bajo erro de posicionamiento con el que realizan su trabajo. En este sentido hay que tener en cuanta tres conceptos complementarios entre sí: la precisión, la repetibilidad y la resolución. De entre los tres el dato que normalmente suministran los fabricantes es la repetibilidad y por ello es el utilizado a la hora de seleccionar un robot u otro.

  • Resolución: Mínimo incremento que puede aceptar la unidad de control del robot.
  • Precisión: Distancia entre el punto programado (normalmente de manera textual) y el valor medio de los puntos realmente alcanzados al repetir el movimiento varias veces con carga y temperaturas nominales.
  • Repetibilidad: Radio de la esfera que abarca los puntos alcanzados por el robot tras suficientes movimientos, al ordenarle ir al mismo punto de destino programado.

En el valor total del error de posicionamiento de un robot, afectan una serie de factores, como la longitud de sus brazos, carga manejada, tipo de estructura, que pueden dar una idea general sobre la calidad del posicionamiento final de su extremo. Así, por lo general, los robots cartesianos y los de reduciadas dimensiones son más precisos que otros como articulares o de gran envergadura.

9.2.4 Velocidad

La velocidad con la que puede moverse un robot y la caga que transporta, están inversamente relacionados. Muchas veces los datos proporcionados en cátalogo sobre la velocidad de movimiento del robot se da para diferentes valores de carga. Tambien cuanta mayor sea la velocidad mayor puede ser el error de posicionamiento.
Algunos robots en lugar de utilizar como dato la velocidad nominal, por ser esta raramente alcanzable, utilizan el tiempo empleado en realizar un movimiento típico.

9.2.5 Capacidad de carga

La capacidad de carga de un robot a selecionar para una determinada tarea viene condicionada por el tamaño, la configuración y el sistema de accionamiento del propio robot. Por otra parte, al evaluar la carga a manipular por el robot debe de considerarse el peso de a pieza a manipular y el propio peso de la herramienta o pieza que emplee el robot colocada en la muñeca. Se debe tener en cuenta además de la carga, el momento que la pieza a transportar genera en el extremo del robot.
El dato que normalmente se proporciona en la hoja de caracteristicas del robot, correspone a la carga nominal que éste puede trasnportar sin que por ello disminuyan sus prestaciones dinámicas, y siempre considerando la configuración del robot más desfavorable.

9.2.6 Sistema de control

La potencia de la unidad de control del robot determina en gran medida sus posibilidades. Las caracteristicas del control del robot hacen referencia por una parte a sus posibilidades cinemáticas (tipo de trayectorias) y dinámicas (prestaciones dinámicas del robot), y por otro lado a su modo de programación.

En cuanto a las posibilidades cinemáticas es muy importante tener en cuenta la aplicación a realizar. En muchas ocasiones la aplicación tiene suficiente con un control de movimiento PTP (punto a punto) en el que solo es relevante el punto final, pero en otras será necesario la trayectoria continua (CP) descrita por el extremo, como por ejemplo en la soldadura al arco.

Las características del control dinámico del robot, como velocidad de respuesta y estabilidad, son de particular importancia cuando éste debe manejar grandes pesos con movimientos rápidos. En estos casos, un buen control dinámico asegura que el extremo del robot no presente oscilaciones ni errores de poscionamiento.

En cuanto a las características relacionadas con el método de programación y las posibilidades que éste ofrece, puede decirse que una primera división entre prgramación por guiado y programación textual es suficiente como para decirse que sobre el empleo de un robot u otro para una determinada aplicación.
Otras cracterísticas importantes relacionadas con el modo de porgramación son las relativas al manejo de entradas salidas, posible estructuración de los programas, posibilidad de atención de interrupciones y modificación de trayectorias atendiendo a las señales externas, sistemas de porgramación y control desde un dispositivo externo (computador), etc.


Existen otras consideraciones, además de las meramente técnica a la hora de selecionar el robot más adecuado para robotizar un proceso. Es importante considerar el servicio técnico que proporciona el fabricante ( de postventa, mantenimiento, formación, actualización). También será importante considerar el costo y la posibilidad de amortización del robot, pues un robto más barato, y con menos pretaciones, puede correctamente la aplicación en cuestión, pero ser difícilmente adaptable a otras aplicaciones futuras.


9.3 Seguridad en instalaciones robotizadas
(ha caido 3 veces)

Las consideraciones sobre la seguridad del sistema robotizado cobran especial importancia por la naturaleza del robot que posee mayor índice de riesgo a accidente que otras maquinas, y por la aceptación social del robot en la fábrica.

9.3.1 Causas de los accidentes

Para prevenir los posibles accidente ocasionados por robots, hay que comenzar detectando tipo de accidentes se producen, para después analizar el porqué se originan y determinar cómo pueden evitarse.
El hecho de que el robot trabaje en muchas ocasiones en ambientes de alto riesgo de accidente (forjas, prensas, etc) contribuye a aumentar la probabilidad y gravedad del accidente.
Los tipos de accidentes causados por los robots industriales son debidos a:
  • Colisión entre robots y hombre.
  • Aplastamiento al quedar el hombre atrapado entre el robot y algún elemento fijo.
  • Proyección de una pieza o material transportada por el robot.
Causas que los originan:
  • Un mal funcionamiento del sistema de control.
  • Acceso indebido de personal a una zona de trabajo del robot.
  • Errores humanos de los operarios en las etapas de mantenimiento, programación, etc.
  • Rotura de partes mecánicas por corrosión o fatiga.
  • Liberación de engía almacenada (eléctrica, hidráulica, potencial, etc.).
  • Sobrecarga del robot (manejo de cargas excesivas).
  • Media ambiente o herramienta peligrosa (láser, corte por chorro de agua, oxicorte, etc.)
9.3.2 Medidas de seguridad

La seguridad en sistemas robotizados presenta dos vertientes: aquella que se refiere a la seguridad intrinseca del robot y que es responsibilidad del fabricante, y aquella que tiene que ver con el diseño e implantación del sistema y su posterior utilización, programación y mantenimiento, responsabilidad del usuario.

Medidas de seguridad a tomar en la fase de diseño del robot.

En el diseño debe de considerarse siempre el posible accidente tomándose las medidas oportunas para evitarlo en la medida de lo posible, tales como:
  • Supervisión del sistema de control: Continua supervisión de todos los sistemas
  • Paradas de emergencia
  • Velocidad máxima limitada
  • Detectores de sobreesfuerzo
  • Pulsador de seguridad, que impidan el movimiento accidental del robot
  • Códigos de acceso, para el acceso a la unidad de control y el arranque, parada y modificación del programa
  • Frenos mecánicos adicionales, que entren en funcionamiento cuando se corte la alimentación de los accionadores.
  • Comprobación de señales de autodiagnostico
Medidas de seguridad a tomar en la fase de diseño de la célula robotizada.
  • Barreras de acceso a la célula, que impidan el acceso a personas
  • Dispositivos de intercambio de piezas, que permetiran hacer éstas acciones a distancia
  • Movimientos condicionados, a la presencia de operarios
  • Zonas de reparación, que estarán fuera de la zona de trabajo
  • Condiciones adecuadas en la instalación auxiliar: Sistema eléctrico con protecciones, aislamientos, etc.
Medidas de seguridad a tomar en la fase de instalación y explotación del sistema.
  • Abstenerse de entrar en la zona de trabajo, durante la programación e implantación de la aplicación
  • Señalización adecuada, luminosa y acústica del estado del robot o linea robotizada
  • Prueba progresiva del programa del robot adaptando progresivamente la velocidad de trabajo
  • Formación adecuada, del personal que manejará la planta

9.3.3 Normativa legal

Ésta ha sido hasta principios de los años noventa escasa. Los motivos que han llevado al restraso a la hora de proponer una normalización son varios y en general serián:
  • La tendencia a enfrentarse con los problemas técnicos y de mercado antes que con ningún otro
  • La necesidad de suficiente experiencia en la materia de accidentes ocasionados por robots como para establecer una casuística suficientemente válida
  • La dificultad de unificar criterios y niveles de seguridad entre diferentes usuarios y paises
  • La dificultad y tiempo necesario para preparar la documentación referente a la normativa, así como a los procedimientos de evaluación.
Ahora vendrían las normativas más importantes, pero como el libro es antiguo no me atrevo a ponerlas y si queréis las veis en las paginas 276-277

19 Comments:

At 11/29/2005 6:04 p. m., Anonymous Lord Culebras said...

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ... te lo traduzco del malaysio al cristiano:ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

 
At 11/30/2005 5:05 a. m., Blogger Lord C said...

Vaya vaya vaya! pero si me ha salido un impostor. Obviamente se puede apreciar que el comentario anterior no es más que una burda imitación de un Nieto de 2005, de mi época cubista concretamente. Aunque es bastante buena respecto a la forma(el detalle de la Y de Malaysia, que todo el mundo ignora) está claro que es obra de un ignorante (o de su chimpancé) pues como bien sabe Lord C. en Malaysia se habla el tagalo (o como mucho el malayo).

Además, si se estudian los comentarios de Lord C. anteriores, se aprecia que ya desde finales de su etapa azul, todos van acompañados por la imagen del bueno de Queztalcoátl, el dios Azteca de las resacas.

Sigue intentándolo padawan.

 
At 11/30/2005 6:11 p. m., Anonymous Solrac said...

Solo fue un chascarrillo Minu. Como es la vida de perra. Cuando deje el comentario haciendome pasar por ti no sabia cual era la lengua de Malaysia, y justo al dia siguiente voy y me entero por casualidad de lo de malayo.
Que tal lamerendola?

 
At 12/01/2005 4:19 p. m., Anonymous Solrac said...

Era merendola o merinda-cena?

 
At 12/01/2005 4:54 p. m., Blogger Gutxito said...

Yo prefiero en cualquier caso cena-desayuno o mejor todavía cena-desayuno-comida-merienda-cena y así entramos en un circulo vicioso

 
At 12/01/2005 9:15 p. m., Blogger Lord C said...

O virtuoso.

 
At 12/01/2005 9:17 p. m., Blogger Lord C said...

Por cierto, quería hacer una rápida reflexión sobre cómo visito este blog con la única intención de leer los comentarios que pueda haber dejado Solrac, y es que Charlie ¿Tú lees los post sobre robozs de Gulías?

 
At 12/02/2005 2:04 p. m., Anonymous Solrac said...

Por supuesto que los leo, me parecen de lo mas didacticos y utiles. De hecho he empezado a fabricar mi propio robot.
Acaso crees que soy como tu? Yo leyendo los post de Gulias nunca me quedaria dorzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

 
At 12/02/2005 5:36 p. m., Blogger Elquien said...

Gutxo creo que podrias incluir en tu blog un apartado dedicado al modelado de Robots, que trate sobre temas tan interesantes como el desacoplo cinemático, el filtrado de medidas erroneas por "Kalman", o el control dinámico en brazos articulados. No hagas caso de catetos como Lord C y Solrac, se burlan porque son unos borricos y no aprecian el noble arte de diseñar robots, en el fondo se mueren de envidia por no saber interpretar la valiosa información publicada en tu Blog.

Lord C, si lees esto, fué Solrac, y no yo el que se hizo pasar por ti. Deberías de saber que yo nunca haría eso. Te digo esto porque pensé que en algún momento sospechaste de mi:-"está claro que es obra de un ignorante (o de su chimpancé)"-. ¿Para que iba a hacerme pasar por un comilón mujeriego aspirante a friki si ya lo soy?. Un poquito de porfavor.

 
At 12/03/2005 4:00 a. m., Blogger Gutxito said...

Ahora no recuerdo si hablé de la cinemática inversa aquí, el problema de tratar ek deacoplo cinemático y otros temas son los subindices, simbolos especiales y tener que representar las matrices de trasnfromación y de rotación y ya no digamos hablar de las configuraciones singulares, con la representación de la jacobiana y demás.
Además me parece que en un buen tiempo no voy a poder poner mucha cosa en este blog, porque ando muy liado con prácticas y si bien poner algo en el otro blog no me requiere demasiado tiempo, en este me suele requerir bastante.

 
At 12/03/2005 1:11 p. m., Anonymous Solrac said...

Benditos problemas Guli.
Antonuoka la definicion que haces de mi la acepto con deportividad, pero es que empiezo a cansarme de las definiciones que hacen de mi mis "amigos". El otro dia Luis me definio como un tio peludo llena de estrias.

May El Puma be with you.

 
At 12/03/2005 1:15 p. m., Anonymous Solrac said...

He leido vaios de los titulos de tu interesante lo que sea: Velocidad, capacidad de carga...Que pasa estas disenhando la nueva Kangoo?

 
At 12/03/2005 1:17 p. m., Anonymous Solrac said...

Se me olvidaba, hay una sexta mentira. Esta en tu profile: "me gusta la naturaleza". Este domingo tambien te vas a echar la mochila al hombro e irte al monte?

 
At 12/03/2005 9:09 p. m., Blogger Elquien said...

Solrac, no sé como te he definido, de hecho no creo haberte definido nunca en ninguno de mis comentarios. Lo único que hice fué llamaros borricos a ti y a Nieto por mofaros del Blog de robots de Gutxo.Admiro tu deportividad pero si es por lo del chimpanzé creo haber dejado claro que esa comparación se refería a Langaño.

 
At 12/03/2005 11:19 p. m., Blogger Elquien said...

Ah, y lo de comión mujeriego aspirante a friki era una definición más bien cutre de Lord C.Leer con más detenimiento mis posts o no los leais.

 
At 12/04/2005 9:50 p. m., Anonymous L'anganho said...

ELquien capullo, deja de chuparsela a solrac e insistir en esa comparacion l'anganho-chimpace que no se sostiene por ningun lado. que uno tambien tiene su corazoncito.

 
At 12/04/2005 10:23 p. m., Blogger Elquien said...

Perdona Langaño,el asunto se me fue de las manos, pero me molesta que se malinterpreten mis comentarios, además, la comparación, dentro de su contexto, no es para tanto. No te mosquees, no quería ofenderte ni a ti ni a Solrac, ademas no sabía que fueseis tan sensibles.Prometo no mencionaros más a ninguno de los dos en mis comentarios a partir de ahora, ¡¡¡nenazas!!!

 
At 12/21/2005 3:22 p. m., Anonymous Makinavaja said...

Pero que mielda es este blog, cagöentupadre Gutxo, yo había entrao por si desian algo de robos y me salen esta mielda de robós que no se mueven ni ná. Que farta de profesionalida, a quien le interesan los casharros esos podiendo robá una sucursá siene y siene de euros.

 
At 1/23/2006 5:07 p. m., Anonymous Plataforma por un Tema 10 Libre said...

Don J. G. G:
Si no cumple, sin condiciones, nuestras exigencias difundiremos por todos los palomares del mundo su direccion y lo que opina usted sobre las palomas. Preparese a recoger tempestades.

A continuacion le detallo por orden alfabetico nuestras exigencias:

-Publicacion del tema 10 de robotica.

Gracias.

 

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