Clasificación de los Robots
La potencia del
software en el
controlador determina la utilidad y
flexibilidad del robot dentro de las limitantes del diseño
mecánico y la capacidad de los sensores. Los robots han
sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel
de inteligencia,
a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de
programación. Éstas clasificaciones reflejan la
potencia del software en el controlador, en particular, la
sofisticada interacción de los sensores. La
generación de un robot se determina por el orden
histórico de desarrollos en la robótica. Cinco
generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales.
La tercera generación es utilizada en la industria, la
cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación,
y la quinta generación es un gran sueño.
1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una
secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en
recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots
comúnmente tienen un control de lazo abierto.
2.- Robots controlados por sensores, estos tienen
un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen
decisiones basados en datos obtenidos
por sensores.
3.- Robots controlados por visión, donde
los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de
visión.
4.- Robots controlados adaptablemente, donde los
robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre
la base de los datos obtenidos por los sensores.
5.- Robots con inteligencia
artificial, donde las robots utilizan las técnicas
de inteligencia
artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.
La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha
clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de
su nivel de inteligencia:
1.- Dispositivos de manejo manual,
controlados por una persona.
2.- Robots de secuencia arreglada.
3.- Robots de secuencia variable, donde un
operador puede modificar la secuencia
fácilmente.
4.- Robots regeneradores, donde el operador
humano conduce el robot a través de la tarea.
5.- Robots de control numérico, donde el
operador alimenta la programación del movimiento,
hasta que se enseñe manualmente la tarea.
6.- Robots inteligentes, los cuales pueden
entender e interactuar con cambios en el medio
ambiente.
Los programas en el
controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel
de control que realizan.
1.- Nivel de inteligencia artificial, donde el
programa aceptará un comando como "levantar el producto" y
descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo
nivel basados en un modelo
estratégico de las tareas.
2.- Nivel de modo de control, donde los
movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la
interacción dinámica entre los diferentes mecanismos,
trayectorias planeadas, y los puntos de asignación
seleccionados.
3.- Niveles de servosistemas, donde los
actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con
el uso de una retroalimentación interna de los datos
obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base
de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las
detecciones de fallas y mecanismos de corrección son
implementadas en este nivel.
En la clasificación final se considerara el
nivel del lenguaje de programación. La clave para una
aplicación efectiva de los robots para una amplia variedad
de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen
muchos sistemas de programación de robots, aunque la
mayoría del software más avanzado se encuentra en
los laboratorios de investigación. Los sistemas de
programación de robots caen dentro de tres clases
:
1.- Sistemas guiados, en el cual el usuario
conduce el robot a través de los movimientos a ser
realizados.
2.- Sistemas de programación de
nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de
computadora al especificar el movimiento y el sensado.
3.- Sistemas de programación de
nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la
operación por sus acciones sobre los objetos que el robot
manipula.
Los robots son utilizados en una diversidad de
aplicaciones, desde robots tortugas en los salones de clases,
robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos
teleoperados en el transbordador espacial.
Cada robot lleva consigo su problemática propia y
sus soluciones
afines; no obstante que mucha gente considera que la
automatización de procesos a
través de robots está en sus inicios, es un hecho
innegable que la introducción de la tecnología
robótica en la industria, ya ha causado un gran impacto.
En este sentido la industria Automotriz desempeña un
papel
preponderante.
Es necesario hacer mención de los problemas de
tipo social, económicos e incluso político, que
puede generar una mala orientación de robotización
de la industria. Se hace indispensable que la planificación de los recursos
humanos, tecnológicos y financieros se realice de una
manera inteligente.
Por el contrario la Robótica contribuirá
en gran medida al incremento de el empleo. ¿Pero, como se
puede hacer esto? al automatizar los procesos en máquinas
más flexibles, reduce el costo de
maquinaria, y se produce una variedad de productos sin
necesidad de realizar cambios importantes en la forma de
fabricación de los mismo. Esto originara una gran cantidad
de empresas
familiares (Micro y pequeñas empresas ) lo que
provoca la descentralización de la
industria.
Los robots son utilizados por una diversidad de procesos
industriales como lo son : la soldadura de punto y soldadura de
arco, pinturas de spray, transportación de materiales,
molienda de materiales, moldeado en la industria plástica,
máquinas-herramientas, y otras más.
A continuación se hará una breve
explicación de algunas de ellas.
7. Aplicación de transferencia de
material
Las aplicaciones de transferencia de material se definen como
operaciones en las cuales el objetivo
primario es mover una pieza de una posición a otra. Se
suelen considerar entre las operaciones más sencillas o
directas de realizar por los robots. Las aplicaciones normalmente
necesitan un robot poco sofisticado, y los requisitos de
enclavamiento con otros equipos son típicamente
simples.
Estas aplicaciones son de manejos de material en las que el robot
se utiliza para servir a una máquina de producción
transfiriendo piezas a/o desde las máquinas. Existen tres
casos que caen dentro de ésta categoría de
aplicación:
- Carga/Descarga de Máquinas. El robot carga una pieza de trabajo en bruto en el proceso y descarga una pieza acabada. Una operación de mecanizado es un ejemplo de este caso.
- Carga de máquinas. El robot debe de cargar la pieza de trabajo en bruto a los materiales en las máquinas, pero la pieza se extrae mediante algún otro medio. En una operación de prensado, el robot se puede programar para cargar láminas de metal en la prensa, pero las piezas acabadas se permite que caigan fuera de la prensa por gravedad.
- Descarga de máquinas. La máquina produce piezas acabadas a partir de materiales en bruto que se cargan directamente en la máquina sin la ayuda de robots. El robot descarga la pieza de la máquina. Ejemplos de ésta categoría incluyen aplicaciones de fundición de troquel y moldeado plástico.
La aplicación se tipifica mejor mediante una
célula de trabajo con el robot en el
centro que consta de la máquina de producción, el
robot y alguna forma de entrega de piezas.
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