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History of Robotics 1

HABLANDO EL LENGUAJE DELA ROBOTICA

FUNDAMENTOS DE LA ROBÓTICA

LA ROBOTICAOBJETIVO GENERAL:

FAMILIARIZAR AL ESTUDIANTE CON LA TERMINOLOGIA Y VOCABULARIO RELACIONADO CON LA ROBOTICA.

FUNDAMENTOS DE LA ROBÓTICA

Master Master Oscar Rodriguez Oscar Rodriguez -- Intro to Robotics Intro to Robotics ––In Tech In Tech ApAp

Breve Reseña ProfesionalMas de 15 años de servicio a la comunidad nacional e internacional en la docencia

universitaria, servicios profesionales, e investigación científica.

Catedrático Universitario

Consultor Técnico

Expositor InternacionalExpositor Internacional

Grados Académicos:

Pregrado Universitario Electrónica y Robótica [ASET]

Pregrado Universitario Instrumentación y Control [BST]

Maestría en Automatizacion y Meca trónica [MSECT]

Post‐Grado Sistemas de Instrucción Virtual [IST]

Especialista en Educación Tecnológica [EDST]

Candidato a Doctorado en Educación y Gestión [ED.D]

Múltiples certificaciones técnicas y Asociaciones profesionales

IEEE: Institute of Electrical & Electronics Engineers

ATMAE: Association of Technology Management & Applied Engineering

IPC : Institute for Electronics Interconnections

FOA: Fiber Optics Association


Razones para usar Robots

Ing. Oscar Rodriguez Ing. Oscar Rodriguez -- Intro to Robotics Intro to Robotics ––In Tech ApIn Tech Ap

Razones para usar Robots: Globalización



Razones para usar Robots: Globalización


Hablando el Lenguaje de Hablando el Lenguaje de la Robóticala RobóticaObjetivos Específicos:Objetivos Específicos: Diferenciar entre automatización y robótica. Identificar cuales son las leyes de la robóticaIdentificar cuales son las leyes de la robótica. Describir lo que son las cuatro “D” de la robótica. Definir que es la Robótica. Explicar que pueden hacer y NO pueden hacer los robot.

Decidir cuando se deben usar los robots. Describir los tipos de Robots que existen Describir los tipos de Robots que existen. Identificar métodos de clasificación de robots, Evaluar las opciones de Robots. Identificar los costos vinculados con instalar robots.

Master Oscar Rodriguez Master Oscar Rodriguez –– Fundamentos de la RoboticaFundamentos de la Robotica––In Tech ApIn Tech Ap


PRIMERA SESION


Automatización Industrial Versus Robótica Automatización no es igual a Robótica. Automatizar es controlar maquinas con el uso

de tecnologías avanzadas, típicamente involucrando sistemas electrónicosinvolucrando sistemas electrónicos.

Condición de control u operación automática con poca intervención humana.



Tipos de Automatización

Existe automatización flexible y rígida.

Automatizacion flexible permite manufacturar mas de un producto.

Automatizacion rígida se utiliza para manufacturar un solo producto.


Definición de Robótica

Robótica es el estudio e investigación sobre el uso de robots.

Robot = manipulador reprogramable.

Los Robots se utilizan donde decisiones deben tomarse de manera autónoma, y la

ti id d i j t l ióactividad requiere ajustes en la operación.



Ejemplos de Automatizacion Rígida

Fresadora CNC Torno CNC


Ejemplos de Automatizacion Flexible

Robot

PLC

Celda de Manufactura



1- Automatizar es controlar maquinas con el uso de tecnologías avanzadas. V F

2 Automatizar involucra el uso de sistemas2- Automatizar involucra el uso de sistemas electrónicos. V F

33-- La condición u operación automática utiliza La condición u operación automática utiliza poca intervención humana. V F poca intervención humana. V F


4- Existe automatización flexible y rígida.

V F

55-- Automatizacion rígida se utiliza para Automatizacion rígida se utiliza para

66-- Automatizacion flexible permite Automatizacion flexible permite

manufacturar mas de un producto manufacturar mas de un producto V F V F

g pg pmanufacturar un solo producto. V Fmanufacturar un solo producto. V F


pp


77-- Los Robots se utilizan donde decisiones Los Robots se utilizan donde decisiones deben tomarse de manera autónoma.deben tomarse de manera autónoma.V FV F

88-- Robótica es el estudio e investigación Robótica es el estudio e investigación 88 obót ca es e estud o e est gac óobót ca es e estud o e est gac ósobre el uso de robots.sobre el uso de robots.V FV F

99-- Un Robot es un manipulador Un Robot es un manipulador reprogramable.reprogramable.V FV F


V FV F

1010-- Automatizacion y robótica son Automatizacion y robótica son exactamente la misma técnica.exactamente la misma técnica.V FV F

“Leyes ” de la Robótica

Postuladas por Isaac Asimov “I, Robot” en la novela de 1940:



“Ley 1 ” de la Robótica Postuladas por Isaac Asimov “I, Robot” en

la novela de 1940:

Un Robot no debe causar daño a un humano, ni provocar peligro mientras esta fuera de operación.



la novela de 1940:

Un Robot debe siempre obedecer a los humanos, al menos que entre en conflicto con la primera ley




la novela de 1940:

Un Robot debe protegerse a si mismo de daños, al menos que entre en conflicto con las dos primeras leyes.


Las Cuatro “D” de la Robótica

Dull work ( Trabajo rudo, rustico)




Dirty work (Trabajo sucio)



Dangerous work (Trabajo peligroso)




Difficult work ( Trabajo dificil)


11‐ Es una ley de la robótica.

A‐Un robot no debe causar daño a los humanos

B U b t d b b d l d i t ióB‐Un robot debe obedecer las ordenes o instrucción

C‐Un robot tiene derecho a defenderse

D‐Ninguna es correcta

E‐Todas son correctas



12‐ Es una de las 4 D’s de la robótica.

A‐Dull = realizar trabajos duros

B Diffi lt f t t difí ilB‐Difficult = efectuar tareas difíciles

C‐Danger = hacer trabajos peligrosos

D‐Dirty = Operar en ambiente sucios


F‐Ninguna es correcta



13‐ Es un ejemplo de trabajo peligroso.

A‐ Poner gasolina en el tanque de un vehículo

B L l l tB‐ Lavar los platos

C‐ Remover granadas en un campo minado

D‐Ensamblar piezas en una línea de producción






“Robots” al Inicio

Antes que el termino “robot” existiera, los dispositivos mecánicos en forma de personasdispositivos mecánicos en forma de personas o animales se les llamaba “autómatas”



Autómatas eran movidos por resortes, aire comprimido, o por fuerza hidráulica.comprimido, o por fuerza hidráulica.




Estos autómatas solo se movían en una dirección determinada, no podían interactuardirección determinada, no podían interactuar con el medio.



Los primeros Autómatas fueron construidos en los años 300 A.C.en los años 300 A.C.




Estos eran utilizados con fines de entretenimientoentretenimiento


14‐ Es una característica de las primeras generaciones de robots.

A Se les llamaba autómatasA‐ Se les llamaba autómatas

B‐ Eran movidos por resortes

C‐ Solo se movían en una sola dirección

D‐Eran utilizados con fin de entretener



E Todas son correctas



15‐ Cual seria un ejemplo de uso contemporáneo de robots en la industria del entretenimiento?


Que ES un Robot?

Un Robot es un dispositivo automático de propósitos generales, cuya función primariaes la de producir movimiento para lograr una tarea.



Que ES un Robot?

Un Robot es un sistema mecatrónico que qcombina electricidad, electrónica, mecánica, computación y potencia de fluidos, que combinados en un sistema es capaz de realizar funciones no prescritas.


Que ES un Robot?

Definición según la RIA [Robotics Industry Association]: Un robot es un manipulador

bl di ñ dreprogramable diseñado para mover materiales, partes, u otras herramientas especiales a través de movimientos para completar una tarea.



Que NO es un Robot?

Una maquina que extiende la habilidad de un operador, y que no tiene ninguna capacidad autónoma


Que NO es un Robot?

Una maquina que realiza una función automáticamente y que no se puedeautomáticamente, y que no se puede reprogramar.



Que NO es un Robot?

El brazo espacial Shutle, NO es un ROBOT“t l d ”es un “tele operado”

Vehículos controlados a control remoto NOson robots son dispositivos controlados.


16- Un Robot es un sistema _____________ que combina electricidad, electrónica, mecánica, computación y potencia de fluidos

17- SSegúnegún la RIA: Un robot es un la RIA: Un robot es un manipulador ____________ diseñado manipulador ____________ diseñado para mover materiales o realizar para mover materiales o realizar funciones similares.funciones similares.


18 18 –– Los robots son completamente Los robots son completamente autónomos. V Fautónomos. V F


19- Un vehículo espacial “tele operado” es un robot. V F

20- Los vehículos usados para20 Los vehículos usados para entretenimiento y operados a control remoto pueden ser considerados robots.

V F


MALOS ENTENDIDOS SOBRE ROBOTS

Los robots tienen forma humana




Los robots son mas rápidos que los humanos



Los robots se usan solo para ahorrar costos




Los robots son fáciles de integrar en los procesos



Lo fácil para los humanos es fácil para robots




Los robots son solución única para la manufactura


21-Los robots tienen forma humana. V F

22- Los robots se usan solo para ahorrar costos.V FV F

23- Los robots son fáciles de integrar en los procesos.V F

24- Lo fácil para los humanos es fácil para robots24- Lo fácil para los humanos es fácil para robots.V F

25-Los robots son solución única para la manufactura.V F

IngIng. Oscar Rodriguez . Oscar Rodriguez -- Intro to Robotics Intro to Robotics ––In Tech In Tech ApAp


VENTAJAS DE LOS ROBOTS

Pueden duplicar a los humanos



Manipulan herramientas terminales




Funcionan en ambientes peligrosos



Operan dispositivos periféricos




Se comunican con otras maquinas



Pueden programarse y reprogramarse




Trabajan sin descansar



Trabajan mas consistente que los humanos



26-Los robots pueden duplicar a los humanos.V F

27- Los robots Operan dispositivos periféricos.V FV F

28- Los robots Trabajan sin descansar.V F

29- Robots trabajan mas consistente que los humanos


29- Robots trabajan mas consistente que los humanos.V F

30-Los robots pueden programarse y reprogramarse.V F

LIMITACIONES DE LOS ROBOTS

Funcionan de acuerdo a un programa




No tienen percepción sensorial



No tienen criterio u orientación




Capacidad mínima de adaptación



Falta de coordinación de ojos y manos




No reconocen el ambiente



Requieren orientación continua del trabajo




No aprenden de los errores


31-Los robots siempre dependen de un programa.V F

32- Los robots no tienen orientación o criterios.V FV F

33- Los robots no reconocen los ambientes.V F

34- Robots no tienen coordinación ojo-manos


34- Robots no tienen coordinación ojo-manos.V F

35-Los robots no aprenden de los errores.V F


SEGUNDA SESION


Donde podría usarse un Robot?



Definir la Especificaciones!


DONDE FUNCIONA UN ROBOT

Donde los ciclos de tiempo es d 6 dde 6 segundos o mas




Donde hay múltiples turnos de trabajo



Ambientes hostiles




Actividades repetitivas y monótonas



Consistencia de operaciones y partes




Mejorar calidad de trabajo hecha por humanos



Donde hay altos desperdicios y baja producción




Lugares de alta fatiga para humanos



Lugares oscuros e inhóspitos




Donde han habido accidentes



Donde hay exigencia de trabajo físico y flexibilidad



36‐Identifique las condiciones donde seria apropiado instalar un robot:

a‐ donde los ciclos de trabajo son de mas de 6 segundos.

b‐Donde hay múltiples turnos de trabajo

c‐Donde las tareas son repetitivas

d‐ En actividades fatigosas

e‐Donde ha habido accidentes

F‐ ninguna es correcta

G‐Todas son correctas


DONDE NO FUNCIONA UN ROBOT

Un solo turno de trabajo




Partes desorientadas



Alto grado de destreza humana




Juicio requerido por eventos simultáneos



Adaptación en procesos




Coordinación de manos y ojos



Velocidad, capacidad, exactitud y precisión mas allá de la capacidad instalada



37‐Identifique las condiciones donde NO seria apropiado instalar un robot:

a‐Donde se requiere destreza humana

b‐Donde hay partes desorientadasy p

c‐Donde se requiere hacer actividades múltiples

d‐ En actividades que requieran adaptación continua

e‐ ninguna es correcta

f‐Todas son correctas


ESTUDIOS ECONOMICOS DE ROBOTS



Factores Economicos


CONSIDERACIONES COMUNES

JUSTIFICACION

SOPORTE Y COMPROMISO

PRACTICIDAD

DISPONIBILIDAD DE PARTES

ANALISIS DEL PROCESO

SELECCIÓN DEL ROBOT

GARANTIAS

METODOS DE PROGRAMACION

PRESUPUESTOS

SELECCIÓN DE PROVEEDORES SELECCIÓN DE PROVEEDORES

ESPECIFICACIONES

PLANIFICACION

REQUISITOS DE ENTRENAMIENTO



JUSTIFICACION Económica Costos de operación: Sueldos, beneficios, soporte , equipo

de protección, turnos, etc.

Retorno en inversión Realística: Cuanto tiempo para recuperar y recibir utilidades,

2-3 años es típico.

Higiene y Seguridad Seguridad de operarios, de la materia prima, de los

procesos y de otros equipos.

Productividad Incremento en la producción: ciclos mas cortos, producción

t t t d d ió li dconstante, no mas pausas, menor costo de producción, cumpliendo a tiempo con ordenes de producto.

Calidad Menos desperdicios, menos reparaciones, mejor calidad,

satisfacción.


Abiertos al cambio

E t d d t ét d

APOYO Y COMPROMISO

Entender y adaptarse a nuevos métodos Justificación practica (tangibles y no tangibles)

Aceptación de sindicatos y trabajadores

Comunicación abierta



PRACTICIDAD

Resolución de tareas simples o complejasAdaptabilidad de operariosAdaptabilidad de operarios Consideraciones de costo en mejoras del sistema

Disponibilidad de espacios Integridad de facilidades y edificiosRequisitos adicionales de operaciónq pDisponibilidad de personal calificado


DISPONIBILIDAD DE PARTES

Almacén dentro o fuera de la fabrica

Métodos de envió de partes

JIT [ just in time]

En estaciones de trabajo o rampas

Colocación de partes manual o automática

Orientación y colocación de partes consistente Orientación y colocación de partes consistente

Sistema de visión u otros sensores especiales

Aplicaciones especificas de software



Potencial de cuellos de botella

Alimentación de partes muy lento o á id

ANALISIS DEL PROCESO

muy rápido

Ciclos de trabajo del robot muy lento o muy rápido


SELECCIÓN DEL ROBOT

De ACUERDO A CONFIGURACION GEOMETRICA REQUERIDA

Rectangular

Gantry

Cilíndrica

Paralela

P l Polar

Revolución

SCARA

EsféricaMaster Oscar Rodriguez Master Oscar Rodriguez –– Fundamentos de la RoboticaFundamentos de la Robotica––In Tech ApIn Tech Ap


TERCERA SESION


METODOS DE CLASIFICACION DE ROBOTS DE ACUERDODE ROBOTS DE ACUERDO UNA VARIEDAD DE CRITERIOS



Métodos de Clasificación La gran familia de robots se puede clasificar por:

I. Configuración tipo de brazo o estructura mecánicag pII. Tipo de controladorIII. Tipo de fuente de potencia IV. Tipo de tecnología y capacidad de cargaV. Tipo de tarea a realizarVI. Periodo o generación en que se diseñoVII LERT (lineal extensional rotacional o torsional)VII. LERT (lineal, extensional, rotacional o torsional)


Repaso sobre Movimiento

Recuerde que los movimientos pueden ser translacional rotacional or vibracionaltranslacional, rotacional, or vibracional.

A cada traslacion o rotacion se le denomina GRADO DE LIBERTAD O MOVIMIENTO

En el ambito de las aplicaciones industriales es comun referise a LERT: Lineal

Extensional Extensional Rotacional Torcional



I- Clasificación por Tipo de Brazoo Estructura Mecánica

Rectangular coordinates (Coordenadas Cartesians)

Gantry configuration ( rectangular invertido)

Cylindrical coordinates (Coordenadas cilindricas)

Parallel robot (robot paralelo)

SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm –Brazo Robotizado de Ensamblar de Cumplimiento Selectivo) Similar al cilindrico pero con alcance rotacional.

Spherical coordinates (coordenadas esfericas) Spherical coordinates (coordenadas esfericas)

Polar coordinates (Coordenadas esfericas)

Jointed arm (Coordenadas de revolucion, articulado, antropomorfico)


Rectangular /Cartesiano [cartesian]


Movimiento en plano XYZMovimiento en plano XYZ


GANTRY ROBOT [sobre rieles]


Versión de robot cartesiano Versión de robot cartesiano con apoyo o robot invertidocon apoyo o robot invertido

Coordenadas Cilindricas [cylindrical]


Realiza rotación sobre sus Realiza rotación sobre sus ejes formando un cilindroejes formando un cilindro


PARALELO ROBOT [parallel]

Sistemas mecánicamente complejos Sistemas mecánicamente complejos compuesto de dos cadenas compuesto de dos cadenas knematicasknematicasparecido a simuladores de vuelo 4Dparecido a simuladores de vuelo 4D


SCARA [selective compliance assembly robot arm]


Construido de dos juntas paralelas rotatorias Construido de dos juntas paralelas rotatorias para dar cumplimiento en un planopara dar cumplimiento en un plano


Coordenadas Polares [polar coordinate]


Esta configuración tiene rotación en dos direcciones Esta configuración tiene rotación en dos direcciones distintas a lo largo de su eje y una tercera junta con distintas a lo largo de su eje y una tercera junta con movimiento traslacional formando un hemisferiomovimiento traslacional formando un hemisferio

Brazo de Juntas (jointed arm)


Similar a un brazo humano con al menos tres ejes Similar a un brazo humano con al menos tres ejes de movimiento también llamado brazo articuladode movimiento también llamado brazo articulado


SPHERICAL ROBOT [esferico]

Aun en estudio, lo básico es que su Aun en estudio, lo básico es que su


sobre de trabajo tiene forma de esfera sobre de trabajo tiene forma de esfera con fuente de potencia internacon fuente de potencia interna

38‐Es un tipo de clasificación de robot de acuerdo a su estructura mecánica:

a‐Coordenada cartesianab‐Coordenada cilíndricac‐Estructura Gantryd‐Juntas articuladase‐SCARAf‐Ninguna es correctag Todas son correctasg‐Todas son correctas



39‐Este tipo de robot se mueve en los planos XYZ:a‐SCARAB‐CilindricoB‐Cilindricoc‐plano cartesiano o rectangulard‐ninguna es correctae‐todas son correctas


40‐Este tipo de robot realiza rotación sobre sus propios ejes formando un cilindro:

a‐Coordenada rectangularb‐SCARAc‐Coordenadas paralelasd‐coordenadas cilíndricas

ie‐ninguna es correctaf‐todas son correctas



41‐Este tipo de robot tiene una tercera junta con movimiento traslacional formando un Hemisferio:a‐coordenadas polaresb‐coordenadas rectangularesc‐coordenadas cilíndricasd‐ninguna es correctae‐todas son correctas


42‐ Este robot es similar a un brazo humano con al menos tres ejes de movimiento también llamado brazo articulado:

a‐SCARAb‐Cartesianicoc‐Juntas articuladasd‐Ninguna es correctae‐Todas son correctas



43‐ Lo básico de este robot es que su sobre de trabajo tiene forma de esfera con fuente de potencia interna:

a‐coordenadas polaresb‐coordenadas rectangularesc‐coordenadas esféricasd‐ninguna es correctae‐todas son correctas


II- Clasificación por Controlador

El tipo y complejidad del controlador p y p jdetermina como o que aplicaciones el robot es capaz de desarrollar.

Los mas comunes son:

Secuencia Limitada

Punto-a-Punto

Ruta continua




Secuencia Limitada: Utiliza un temporizador y tope d fi l d d j El i lde final de carrera de ejes. El mas simple.



Punto-a-punto: Utiliza memoria y sensores para d t i l bi ió d l j R i ñ ldeterminar la ubicación de los ejes. Requiere señal de sensores de entrada.




Ruta Continua: Con gran capacidad de memoria it l d h t d lque permite al operador muchos puntos de las

coordenadas a cada segundo. El operador guía el robot a lo largo de la ruta o movimientos.


44‐El tipo y complejidad del controlador determina como y que aplicaciones el robot es capaz de desarrollar.

V F

45- Un controlador de Secuencia Limitada: Utiliza un temporizador y tope de final de carrera de ejes. El mas simple.V F

46- Un Controlador Punto-a-punto: Utiliza memoria y sensores para determinar la ubicación de los ejes. Requiere señal de sensores de entrada.

V F

47-Un Controlador Punto-a-punto: Utiliza memoria y sensores para determinar la

ubicación de los ejes. Requiere señal de sensores de entrada.V F

48- Un Controlador de Ruta Continua: Con gran capacidad de memoria que permite al operador muchos puntos de las coordenadas a cada segundo. El operador guía el robot a lo largo de la ruta o movimientos.

V FIng. Oscar Rodriguez Ing. Oscar Rodriguez -- Intro to Robotics Intro to Robotics ––In Tech ApIn Tech Ap


III- Clasificación por Fuente de Potencia

Los robots necesitan una fuente de t i j f iópotencia para ejercer su función

principal, aunque en algunos casos los dispositivo de agarre [hand-gripper] podría tener un tipo de fuente de alimentación distinto!alimentación distinto!



Electrica : Se le llama robot electrico Electrica : Se le llama robot electrico




Pneumatico: Se le llama robot pneumatico Pneumatico: Se le llama robot pneumatico



Hidraulico: Se le llama robot hidraulico Hidraulico: Se le llama robot hidraulico



Fuente Carga Limpieza

Electrica Liviano- El mas

ió d d i

Pesado limpio Pneumatica Liviano Semi-

limpio Hydraulica Pesado Sucio

Comparación de Fuentes de Potencia


49‐ Es una de las fuentes de potencia que utilizan los robots:

a‐electrica

B‐pneumatica

C‐hidraulica

D‐combinada

E‐todas son correctas

F‐ninguna es correcta



50‐ Es una de las fuentes de potencia mas limpia que utilizan los robots:

a‐electrica

B‐pneumatica

C‐hidraulica

D‐combinada




51‐ Es una de las fuentes de potencia que utilizan los robots para levantar cargas pesadas:

a‐electrica

B‐pneumatica

C‐hidraulica

D‐combinada





52‐ Es una de las fuentes de potencia que utilizan los robots para levantar cargas livianas en ambientes semi‐limpios:

a‐electrica

B‐pneumatica

C‐hidraulica

D‐combinada


iF‐ninguna es correcta


IV- Nivel de Carga Bajo Nivel de Carga : Usado en robots para

manejo de materiales, carga y descarga de maquinaria, operaciones de ensamblar simples,maquinaria, operaciones de ensamblar simples, máximo 25-30 lbs.

Nivel Medio de Carga: Usado para levantar y poner, carga y descarga 300 lbs.

Alto Nivel de Carga: Usado en robots para manejo de materiales, carga y descarga de maquinaria, pintura, soldaduras, manufactura, 300 lbs.



V‐ Tipos de Tareas

Las tareas mas comunes encomendadas a los robots industriales son:

PINTURA

SOLDADURA

ENSAMBLAJE ENSAMBLAJE

EMPAQUE O PALETIZADO


V- Clasificación por Tareas

Pintura




Soldadura



Ensamblaje




Empacado


53‐Este criterio se usa para clasificar robots por el nivel de carga que pueden mover:

A‐baja carga, 25‐30 lbs.

B‐carga media , hasta 300 lbs.

C‐cargas mayores de 300 lbs.

D ninguna es correctaD‐ninguna es correcta


54‐ El criterio o criterios de clasificación por tareas incluye:

A‐ pintura

B‐soldadura

C‐ensamblaje

D‐empaque





VI‐ Clasificación por Generación

Hasta el inicio de la década ha habidoHasta el inicio de la década ha habido por lo menos 5 generaciones de robots que van desde los inicios sin retroalimentación, los que tienen capacidades sensoriales, hasta los últimos que tienen gran nivel de q ginteligencia ante situaciones complejas.


Primera Generación: Utiliza programas de “secuencia fija” Tiene que ser programado cada vez. Sistema de circuito abierto, sin sensores.



1.5 generación: Utiliza sensores para realizar movimientos, son servo controlados


Segunda generación: Tienen coordinación de “mano y ojo” capacidad de visión y voz y cierto nivel de inteligencia.



2.5 generación: Utilizan funciones “motoras perceptuales”, no depende de movimientos pregrabados , capaz de tomar decisiones.


Tercera generación: Inteligencia para ensamblar partes discretas y decidir como desarrollar la tarea. Solo requiere instrucciones generales.


55- La Primera Generación de robots Utiliza programas de “secuencia fija” Tiene que ser programado cada vez. Sistema de circuito abierto, sin sensores.V F

56- La generación 1.5 de robots Utiliza sensores para realizar movimientos, son servo controlados.V FV F

56- La Segunda generación de robots Tienen coordinación de “mano y ojo” capacidad de visión y voz y cierto nivel de inteligencia.V F

58- La generación 2.5 de robots Utilizan funciones “motoras perceptuales” no depende de movimientos pregrabados capaz deperceptuales , no depende de movimientos pregrabados , capaz de tomar decisiones.V F

59- La Tercera generación: Inteligencia para ensamblar partes discretas y decidir como desarrollar la tarea. Solo requiere instrucciones generales.V F

VII-LERT Clasificación

La clasificacion LERT utiliza el tipo de movimiento producido por cada eje del robot como la base para clasificar el robot.

Lineal

ExtensionalExtensional

Rotacional

Torcional


Movimiento Lineal: Linear Motion:

Producida por una parte moviéndose a largo de otra parte, como en el caso de una cremallera y un eje o piñón.


Movimiento Extensional: Extensional Motion: Producido por una parte moviéndose dentro de otra parte, tal como el caso de los telescopios.



Movimiento Rotacional: Rotational Motion: Producida por una parte girando sobre algo distinto al eje principal.


Movimiento Torsional: Twisting Motion: Producido por una parte que gira sobre su propio eje.



Clasificacion por Brazo

Alcance LERT Classificacion

Coordenadas Cartesianas

Solamente frente en si L^3

Coordenadas Cilindricas

Alrededor de si L^2R^1

Coordenadas Polares Arriba, Abajo y alrededor

L^1R^2

SCARA (jointed arm horizontal)

Alrededor y sobre obstaculos

R^3

Revolucion (jointed arm vertical)

Arriba, Abajo y alrededor, con alcance sobre y bajo obstaculos

R^3

Tabla Sintetizada de Clasificaciónobstaculos


60- La clasificación __________utiliza el tipo de movimiento producido por cada eje del robot como la base para clasificar el robot.

61- Una cremallera , un eje y un piñón son ejemplos de movimiento: ___________.

62-Un eje cilíndrico moviéndose dentro de otro cilindro es un ejemplo62 Un eje cilíndrico moviéndose dentro de otro cilindro es un ejemplo de movimiento_______________.

63- Un movimiento _____________es Producido por una parte girando sobre algo distinto al eje principal.

64- Movimiento__________________ es Producido por una parte que gira sobre su propio eje.

65- Un robot de coordenadas rectangulares tiene este movimiento:

A‐L^3

B‐L^2R^1

C‐L^1R^2

D‐ R^3 Note: Note: AutomatedAutomated SlideSlide!!


CUARTA SESION


OTROS CRITERIOS DE SELECCION Capacidades: Carga, robot y partes; torque,

punto mas débil es el puño, dirección, velocidad , capacidad de regreso.

Repetitividad: puede cumplir con los requisitos

Precisión: Puede realizarlo con precisión, precisión es limitada .

Grados de libertad: Funcionalidad y costo, así mismo como expansión. p

Desempeño: rigidez, deflexión, etc., sobre de trabajo, velocidad y transposición de movimientos.



OTROS CRITERIOS DE SELECCION Tipo o configuración del Robot.

Pedestal montado en el piso: cerca de zona de trabajo , pero hay que mantener estética.j , p y q

Desplazamiento aéreo: sobre de trabajo amplio, configuración xyz, considere ciclo de trabajo.

Montado en rieles: amplio sobre de trabajo, limitado ciclo de trabajo.

Montaje en techo: extiende el sobre de trabajo Montaje en techo: extiende el sobre de trabajo, apropiado cuando hay limite de espacio en piso.



Programación en línea

Programador manual portátil Programador manual portátil

Programación guiada, paso a paso

Fuera de ciclos de producción




Programación fuera de línea

Inexactitud mecánica típica de robot industrialInexactitud mecánica típica de robot industrial

Inexactitud física de ubicación física en planta

Calibración y referencias de piezas maestras

Mayor costo y mayor tiempo

Afinamiento generalmente requerido en línea


66‐Costos de operación: Sueldos, beneficios, soporte , equipo de protección, turnos, etc. Es parte de la justificación de que tipo?

a- económica

b-higiene y seguridad

c-productividadp

d-retorno en la inversión

e-calidad

f-todas son correctas

g-ninguna es correcta



67‐Realística: Cuanto tiempo para recuperar y recibir utilidades, 2-3 años es típico. Es parte de la justificación de que tipo?

a- económica


c-productividadp


e-calidad




68‐Seguridad de operarios, de la materia prima, de los procesos y de otros equipos. Es parte de la justificación de que tipo?

a- económica


c-productividadp


e-calidad





69‐Incremento en la producción: ciclos mas cortos, producción constante, no mas pausas, menor costo de producción, cumpliendo a tiempo con ordenes de producto. Es parte de la justificación de que tipo?

a- económica


c-productividad


e-calidad




70‐Menos desperdicios, menos reparaciones, mejor calidad, satisfacción.

Es parte de la justificación de que tipo?

a- económica


c-productividadc productividad


e-calidad





GARANTIAS

DURACION

Días, meses o años

BASES

Numero de turnos, horas de operación o días

EFECTIVA

Momento de envió, momento de recepción, día de instalación, día de operación, aceptación del sistema

COBERTURA

Solamente partes partes y mano de obra personal de servicio Solamente partes, partes y mano de obra, personal de servicio y costos, envió de partes o retorno de partes

EXTENSION Contratos renovables o contratos fijos


DISTRIBUCION PRESUPUESTARIA

GERENCIA DEL PROYECTO = 5%

HERRAMIENTAS DEL SISTEMA = 10%

DISPOSITIVOS PERIFERICOS = 10%

SOFTWARE DEL SISTEMA = 10%

INTEGRACION DEL SISTEMA = 10%

REPUESTOS = 5%

ENTRENAMIENTO = 5%

INSTALLACION Y PUESTA = 5%

COSTO DIRECTO ROBOT = 25%

INGENIERIA Y DOCUMENTACION = 15%



SELECCIÓN DE PROVEEDORES Tamaño de la empresa: Decenas o centenas.

Ubicación geográfica: Territorio local Ubicación geográfica: Territorio local, nacional o internacional.

Mercados servidos: Tipos de industrias; auto, aeroespacial, equipo pesado, electrónica., p , q p p ,


SELECCIÓN DE PROVEEDORES Tipos de aplicaciones: Soldadura, manejo de

materiales, pintura, maquinado, manejo de materiales, sellado, ensamblado, etc.

Mercados estables: hoy aquí, mañana ya se ha ido, orientada a clientes.

Distribuidores locales, o representantes directos, vendedores y ingenieros de aplicación, tienen personal técnico o contrata p , ppersonal temporal.

Integradores de sistemas o consultores: instalación y supervisión de obras.



DOCUMENTACION Y APOYO

PRODUCTO ESTÁNDAR

CUSTOMIZADO

SISTEMA ESPECIFICO

SERVICIO LAS 24 HORAS

SERVICIO EL MISMO DIA

DISPONIBILDAD DE PARTES

CONTRATOS DE MANTENIMIENTO O GARANTIAS

SEGUIMIENTO A FALLAS

ACTUALIZACION DE SOFTWARE , HARDWARE


COMO ESPECIFICAR UN SISTEMA ROBOTIZADO

Describa la función del robot: Lo que tiene que hacer.

Pida una solución al suplidor: Pida una solución al suplidor: Recomendación.

Colabore con el suplidor para encontrar una solución

Elementos claves para especificar:p p



COMO ESPECIFICAR UN SISTEMA ROBOTIZADO

Elementos claves para especificar:

Una descripción de la aplicación

La secuencia de operaciones

Requisitos de ciclos de tiempo y trabajo

Datos sobre la tarea , actividad o partes

Requisitos de interface

Distribución o layout

Ambiente de trabajo

F t d í ( i l t i id d t ) Fuentes de energía (aire, agua, electricidad, etc.)

Edificios, Instalación, seguridad, entrenamiento

Descripción practica de la aplicación


EJEMPLO DE APLICACION Ejemplo: El robot va recoger una pieza no terminada, cargarla a un centro de maquinado

(torno, fresa, cepillo), remover la pieza acabada y colocarla en un recipiente de piezas terminadas, que se mueve por un transportador que lleva las piezas para ser empacadas.

Secuencia de operación:

1 Dada la señal que la pieza esta presente el robot recoge la pieza del alimentador1. Dada la señal que la pieza esta presente, el robot recoge la pieza del alimentador

2. En seguida el robot coloca la pieza en una mandíbula o mandril , sin soltar la pieza hasta que la misma esta completamente sujeta .

3. El robot da la señal al mandril para sujetar la pieza.

4. Cuando el robot sabe que la pieza ha sido sujetada por el mandril entonces suelta la pieza y deja el área de maquinado.

5. Robot retorna ha su posición de reposo fuera del centro de maquinado y envía señal para que la pieza sea maquinada.

6. Una vez el ciclo es completado, el robot entra de nuevo al centro de maquinado, y p q ytoma la parte terminada.

7. El robot da señal al mandril para que suelte la pieza , luego el robot toma la pieza y la deposita en el recipiente, la suelta y regresa a su posición inicial para esperar otra pieza.

8. El robot repite la secuencia de operación de la tarea.



71- SON TERMINOS DE LAS GARANTIAS DE UN CONTRATO EN LA ADQUISION DE UN SISTEMA ROBOTIZADO:

A-DURACIONB- BASESB BASESC-EFECTIVAD-COVERTURAE-EXTENSIONF-NINGUNA ES CORRECTAG-TODAS SON CORRECTAS


7272-- EL MAYOR COSTO EN EL PRESUPUESTO DE ADQUISICION EL MAYOR COSTO EN EL PRESUPUESTO DE ADQUISICION DE UN ROBOT INDUSTRIAL (SON)DE UN ROBOT INDUSTRIAL (SON)

AA--SOFTWARE DEL SISTEMA SOFTWARE DEL SISTEMA BB--INTEGRACION DEL SISTEMAINTEGRACION DEL SISTEMABB--INTEGRACION DEL SISTEMA INTEGRACION DEL SISTEMA CC--REPUESTOS REPUESTOS DD--ENTRENAMIENTO ENTRENAMIENTO EE--COSTO DIRECTO ROBOT COSTO DIRECTO ROBOT FF--NINGUNA ES CORRECTANINGUNA ES CORRECTAGG--TODAS SON CORRECTASTODAS SON CORRECTAS



7373-- EL MENOR COSTO EN EL PRESUPUESTO DE ADQUISICION EL MENOR COSTO EN EL PRESUPUESTO DE ADQUISICION DE UN ROBOT INDUSTRIAL ES (SON)DE UN ROBOT INDUSTRIAL ES (SON)

AA--SOFTWARE DEL SISTEMA SOFTWARE DEL SISTEMA BB--INTEGRACION DEL SISTEMAINTEGRACION DEL SISTEMABB--INTEGRACION DEL SISTEMA INTEGRACION DEL SISTEMA CC--REPUESTOSREPUESTOSDD--ENTRENAMIENTO ENTRENAMIENTO EE--COSTO DIRECTO ROBOT COSTO DIRECTO ROBOT A Y BA Y BC Y DC Y DE SOLAMENTEE SOLAMENTEFF--NINGUNA ES CORRECTANINGUNA ES CORRECTA


GG--TODAS SON CORRECTASTODAS SON CORRECTAS

CONCLUSIONES

Un robot puede ser o no se la solución para determinada empresa.

Identifique bien el problema, si es de proceso, tal vez hay otras opciones de solución.

Los robot pueden mejorar los índices de producción y productividad frecuentemente.

Implementar robots sin un entendimiento Implementar robots sin un entendimiento completo del problema y la solución podría resultar en caos.



PREGUNTAS?www.intechap.us/roboticawww.intechap.us/[email protected]


Citas Bibliograficas:

1‐Copilacion de materiales de clases y seminarios de robotica servidas

2 R biti d C t I t t d M f t i2‐Robitics and Computer Integrated Manufacturing

3‐Google stock pictures www.google.com/imagenes

4‐Personal experience working with educational and industrial robotic proyectos


fundamentos de la robÓtica - intechap.us · history of robotics 1 hablando el lenguaje de la...

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