ROBOTICA sesion 1
-
Upload
enrique-caceres-castro -
Category
Documents
-
view
247 -
download
8
description
Transcript of ROBOTICA sesion 1
CURSO DE ROBÓTICASesión 1 – Presentación del curso e Introducción a conceptos previos
ROBÓTICA
UNIDAD I : INTRODUCCIÓN, SENSORES Y ACTUADORES
SESIÓN 1:
1. Introducción a la Robótica
2. Historia de la Robótica
3. Robots y definiciones
4. El uso de los Robots
5. Resumen
6. Preguntas propuestos
7. Tarea de Investigación
OBJETIVO DE LA SESIÓN
Al finalizar la sesión de aprendizaje, el estudiante conoce y se
familiariza con los conceptos precios de Robótica; desarrolla las
preguntas y casos brindados, con los conocimientos impartidos en
clase, presentándolas en forma ordenada y correcta.
.
Fundamentos de RobóticaIntroducción a la Robótica
El tema de la Robótica es relevante en el plan de estudios de ingeniería hoy en día debido a la capacidad de los robots para realizar trabajos incesantes y peligrosos.
Un robot sólo tiene sentido cuando su intención es la de relevar a un trabajador humano de una labor aburrida, desagradable o demasiado precisa.
INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA
INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA
Normalmente, un robot es diseñado para que asista a un trabajador humano. Al contrario de lo que por lo general se cree, en realidad no es más rápido que los humanos en la mayoría de las aplicaciones, pero es capaz de mantener su velocidad durante un largo periodo.
INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA
La productividad aumenta si la cantidad de piezas que se va a
producir es muy grande. Además, la inteligencia de los robots
más avanzados de la actualidad no se acerca a la humana.
Por lo tanto, la introducción de un robot en un proceso sin el
entendimiento real de los beneficios que puede proporcionar
sería desastrosa y no es aconsejable.
Historia de la RobóticaIntroducción a la Robótica
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• La idea de los robots se remonta a tiempos antiguos, hace más de 3 000 años en la leyenda hindú de los elefantes mecánicos (Fuller, 1999)
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• Grecia, el Autómata, maquina que imita la figura y movimientos de un ser animado. Herón de Alejandría (85 D.C.)
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• En 1352, El Gallo de la Catedral de Estraburgo (Edad Media)
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• En 1499, El León Mecánico (Renacimiento), siglos XVII – XIX, Escriba de Jacques Droz.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• La palabra robot se usó por primera vez 1921, Karel capek(1809-1938) en la obra RUR (Dorf,1988), un fabricante ficticio de criaturas mecánicas diseñaba robots para reemplazar a trabajadores humanos.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• Por los años 40, Isaac Asimov, autor de historias de ciencia ficción, se imagina al robot como ayudante de la humanidad y postulaba 3 reglas básicas para los robots. Considerado el padre de la Robótica.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• En 1945 Isaac Asimov publica las 3 leyes de la Robótica:
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• En 1999, Fuller, agregó una cuarta ley:
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
Por ejemplo, lo más probable es que el robot militar, por su propia naturaleza, se haya diseñado con la intención de romper estas reglas.
La mayoría de los robots industriales de la actualidad están diseñados para trabajar en ambientes que son peligrosos y muy difíciles para trabajadores humanos.
Por ejemplo, la mano de un robot puede diseñarse para la manipulación de un objeto muy caliente o muy frío, que la mano humana no podría manipular de manera segura.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• En 1958 Joseph H. Engelberger y George C. Devol, fundaron la empresa UNIMATION ROBOTIC S COMPANY.
• En 1961 se instaló el primer robot de esta compañía por la empresa automotriz de General Motors en Nueva Jersey, Estados Unidos.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• Se trataba de un molde automatizado de fundición para dados (o matrices) que arrojaban manijas de puertas al rojo vivo, así como otras partes de autos dentro de tanques con refrigerante en una línea que las transportaba hacia los trabajadores para su recorte y pulido. Su característica más interesante era una tenaza sobre una armadura de acero que eliminaba la necesidad de que un operario tocara piezas de acero fundido de autos recién fabricados. Este robot tenía 5 grados de libertad (Degrees of freedom: DOF), pero había algunas aplicaciones donde se requerían 6 DOF.
“FOTOGRAFIA DE UN ROBOT UNIMATE” Armado para el servicio. Un manipulador
Unimate, en realidad sóloun brazo— levanta y coloca piezas en una
planta de General Electric.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• Arquitectura de un robot Unimate (1985)
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• Desde entonces, la robótica ha evolucionado en un sinnúmero de aplicaciones, desde su uso en soldadura, pintura, ensamble, carga y descarga de herramentales de máquinas, inspección, agricultura, enfermería, cirugía médica, usos militares y seguridad hasta las exploraciones subacuáticas y del espacio.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
• La mayoría de estos robots se siguen usando en la soldadura (aprox. 25%) y en el montaje (aprox. 33%). Los últimos en la serie son el Pathfinder Lander y el microrover Sojourner, que aterrizó en Marte el 4 de julio de 1997. Éstos fueron desarrollados por la National Aeronautic Society of America (NASA) de Estados Unidos. Las figuras 1.2 a) y b), respectivamente, muestran el Mars Pathfinder Lander y el microrover Sojourner.
Mars Pathfinder Lander con el Microrover a bordo afuera.Sistemas robóticos para la exploración de Marte
Mars Microrover SojournerSistemas robóticos para la exploración de Marte
ROBOTSIntroducción a la Robótica
ROBOT - ASIMO
ROBOTS
DEFINICION
El robot se define, como un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de
mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, a través
de movimientos variables programados, para el desempeño de tareas diversas.
ROBOTS
RIA
JIRA
BRA
Capacidad de reprogramación y la multifuncionalidad de los robots.
En términos generales, los robots son clasificados como industriales, no industriales o para usos especiales.
ROBOTS
Un típico robot industrial fabricado por la compañía “Cincinnati Milacron” de Estados Unidos
“Cincinnati Milacron (T3)”
ROBOTS
Un robot Indio apropiado para aplicaciones industriales ligeras, El objetivo de los robots industriales es el de servir a un propósito universal y de mano de obra no calificada o semicalificada, por ejemplo, para soldar, pintar, realizar mecanizados, etc.
ROBOTS
Un robot de uso especial es el que se emplea en ambientes distintos del entorno normal de una fábrica. Por ejemplo, un robot de serie montado sobre una nave espacial para la recuperación de un satélite defectuoso o para volver a colocarlo después de la reparación puede ser considerado un robot de uso especial. El rover Sojourner también puede calificarse como robot de uso especializado.
ROBOTS
Otros robots de uso especial se clasifican en:
ROBOTS
Un Robot AGV: Robot Autonomo (recogiendo un bastidor con puertas de automóvil)
ROBOTS
El robot caminante de la Universidad Estatal de Ohio, un hexápodo.
USO DE LOS ROBOTS
Los robots de cualquier tipo, industrial o no industrial, no son tan rápidos ni tan eficientes como las máquinas automatizadas de uso especial. Sin embargo, estos robots pueden fácilmente reentrenarse o reprogramarse para realizar un sinfín de tareas, mientras que una máquina automatizada de uso o propósito especial, incluso una máquina CNC, sólo puede realizar una serie de labores muy limitada.
USO DE LOS ROBOTS
Es el grado de reprogramabilidad lo que distingue un robot de una máquina-herramienta de CNC. Sin embargo, no hay ninguna línea de demarcación internacionalmente reconocida.
Queda la pregunta, pues, sobre cuándo debe considerarse que un determinado trabajo ha de ser ejecutado por una persona, un robot o una máquina especial.
La respuesta a esta pregunta no es sencilla. Algunas normas generales pueden servir para proponer factores significativos que deben tenerse presentes.
USO DE LOS ROBOTS
Reglas generales para la decisión sobre el uso de un robot
1. Las cuatro D de la robótica (Four Ds of Robotics), es decir, si la tarea es sucia (Dirty), aburrida (Dull), peligrosa (Dangerous) o difícil (Diffi cult). De tener una de estas características, un ser humano probablemente no será capaz de ejecutar la tarea en forma eficiente. Por lo tanto, es un trabajo apropiado para que se le automatice o para que lo realice un robot.
USO DE LOS ROBOTS
Reglas generales para la decisión sobre el uso de un robot
2. Un robot no debe dejar a un ser humano sin trabajo o desempleado. La robótica y la automatización deben servir para hacer nuestra vida más placentera, no más desagradable.
3. La tercera regla implica cuestionarse si es posible o no encontrar personas dispuestas a realizar el trabajo. De no ser así, dicho trabajo es candidato para la automatización o la robótica. Ciertamente, esto debería ser un motivo primordial para el crecimiento de la automatización y de la robótica.
4. La cuarta regla general es que el uso de robots o de automatización debe tener beneficios económicos a corto y largo plazos.
USO DE LOS ROBOTS - APLICACIONES
• POBLACIÓN
Poblaciones estimadas de Robots industriales
USO DE LOS ROBOTS - APLICACIONES
• ECONOMÍA
Los robots industriales son cada vez más y más económicos, lo que se refleja en los precios para robots industriales usados.
Un Robot ABB IRB 6000, que está valorado en aproximadamente 7 000 dólares costaba más de 157 515 dólares cuando era nuevo, en 1993. Un robot equivalente nuevo costará entre 52 505 dólares y 105 dólares, dependiendo del fabricante y de las especificaciones.
Los precios para robots se están volviendo tan económicos que en algunos países uno nuevo es incluso más económico que el trabajador más barato.
USO DE LOS ROBOTS - APLICACIONES
• ECONOMÍA
Uso de robots industriales durante 2004-2005
USO DE LOS ROBOTS - APLICACIONES
• SEGURIDAD
Los robots industriales pueden ser peligrosos. Son dispositivos extraordinariamente potentes, especialmente aquellos modelos que tienen gran capacidad y alcance.
Esto significa que la seguridad es de suma importancia, tanto en la instalación como durante la producción. Los reglamentos de seguridad varían de un país a otro y son esenciales para asegurar que toda instalación cumpla con la legislación local.
USO DE LOS ROBOTS - APLICACIONES
Aplicaciones de otros robots y su pronóstico
• SEGURIDAD
RESUMENIntroducción a la Robótica
RESUMEN
En este capítulo se presentan los robots, su historia, definiciones, categorías, aplicaciones y poblaciones. También se exponen las leyes de robótica y cuándo deben usarse los robots.
PREGUNTAS PROPUESTASIntroducción a la Robótica
RESOLVER:
1. ¿Qué es un robot?
2. ¿Cuáles son los tipos de robots?
3. Mencione algunas aplicaciones típicas de un robot industrial.
4. ¿Cuáles son las diferencias entre un robot y una máquina-herramienta CNC?
5. ¿Cómo debe decidirse sobre el uso de un robot para un determinado trabajo?
6. ¿Qué son las cuatro D de la robótica?
7. ¿Qué es R.U.R.?
8. ¿Cuáles son las leyes de la robótica?
9. Anote las diferencias entre robots seriales y paralelos.
10. ¿Cuáles son los problemas de seguridad en el uso de robots?
TAREA DE INVESTIGACIÓNIntroducción a la Robótica
PARA INVESTIGAR
1. Busque nombres de diferentes fabricantes de robots.
2. ¿Cómo se específica un robot industrial?
3. ¿Cuál es la población de robots en el mundo?
4. ¿Qué industria es considerada el usuario más grande de robots industriales de tipo
serial?
5. ¿Cuáles son las áreas nuevas de aplicaciones de robots?
6. ¿Qué es la Inteligencia artificial?