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Manual de Robótica - Fundamentos, Problemas, Ejercicios y Teoría


 









Manual de Robótica - Fundamentos, Problemas, Ejercicios y Teoría

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Índice del Manual de Robótica - Fundamentos, Problemas, Ejercicios y Teoría


Manual de fundamentos de robótica
TEMA 1
DEFINICION Y CLASIFICACION DEL ROBOT
DEFINICION DE ROBOT INDUSTRIAL
Se clasifican en
Robot industrial
Robot de servicio
Robot teleoperados
CLASIFICACION DEL ROBOT INDUSTRIAL
Robot secuencial
Robot de trayectoria controlable
Robot adaptativo
Robot telemanipulado
ROBOTS DE SERVICIO Y TELEOPERADOS
TEMA 2
Un Robot está formado por los siguientes elementos
Estructura mecánica (eslabones + articulaciones)
Transmisiones, (reductores o accionamiento directo)
Sistema de accionamiento (actuadores [neumáticos hidráulicos o eléctricos]
Sistema sensorial [posición velocidad presencia]
Sistema de control
Elementos terminales
ESTRUCTURA MECANICA
TRANSMISIONES Y REDUCTORES
TRANSMISIONES
Características básicas de un buen sistema de transmisión
Tamaño y peso reducidos
Evitar holguras
Deben tener gran rendimiento
No afecte al movimiento que transmite
Sea capaz de soportar un funcionamiento contínuo a un par elevado incluso a grandes distancias
REDUCTORES
Características
Bajo peso y tamaño
Bajo rozamiento
Capaces de realizar una reducción elevada de velocidad en un único paso
Deben minimizar su momento de inercia
Tienen una velocidad máxima de entrada admisible
Deben soportar elevados pares puntuales. (continuos arranques y paradas)
El juego angular debe ser lo menor posible (giro del eje de salida sin que gire el de entrada)
Alta rigidez torsional (par que hay que aplicar al eje de salida para que bloqueado el de entrada gire un ángulo unitario)
ACCIONAMIENTO DIRECTO
Ventajas
Inconvenientes
Suelen ser del tipo SCARA
ACTUADORES
ACTUADORES NEUMATICOS
De cilindros neumáticos
De motores neumáticos
ACTUADORES HIDRAULICOS
Cilindro
Aletas
Pistones
Ventajas
Inconvenientes
ACTUADORES ELECTRICOS
Motores de corriente continua
Motores paso a paso
De imanes permanentes
De reluctancia variable
Híbridos
combinan los dos anteriores
Motores de corriente alterna
SENSORES INTERNOS
SENSORES DE POSICION
Codificadores angulares de posición (encoders)
Captadores angulares de posición (sincro-resolvers)
Sensores lineales de posición (LVDT e Inductosyn)
SENSORES DE VELOCIDAD
SENSORES DE PRESENCIA
ELEMENTOS TERMINALES
Cuaternios
Operaciones algebraicas
Utilizacion de cuaternios
TEMA 3
Matriz de rotación
Matrices homogéneas
Matriz de Traslación
Matriz de Rotación
Rotación seguida de traslación
Traslación seguida de rotación
TEMA 4
CINEMATICA INVERSA
PLANTEAMIENTO DE LA PROBLEMÁTICA
METODOS GEOMETRICOS
A PARTIR DE LA MATRIZ DE TRANSFORMACION HOMOGENEA
DESACOPLO CINEMATICO
MATRIZ JACOBIANA
RELACIONES DIFERENCIALES
CONFIGURACIONES SINGULARES
Singularidades en los límites del espacio del robot
Singularidades en el interior del espacio de trabajo del robot
PARAMETROS D-H
TEMA 6
CONTROL CINEMATICO
FUNCIONES DEL CONTROL CINEMÁTICO
TIPOS DE TRAYECTORIAS
Trayectorias punto a punto
Movimiento eje a eje
Movimiento simultáneo de ejes
Trayectorias coordinadas o isocronas
Trayectorias continuas
TEMA 9
DISEÑO Y CONTROL DE UNA CELULA ROBOTIZADA
Disposición del robot en la célula de trabajo
Robot en el centro de la célula
Robot en línea
Robot móvil
Robot suspendido
Características del sistema de control de la célula de trabajo
Control individual de cada dispositivo
Sincronización
Detección tratamiento y recuperación de situaciones anómalas
Optimización del funcionamiento
Interfaz con el usuario
Interfaz con otras células para permitir sincronización
Interfaz con un sistema de control superior para supervisión y actualización de programas
CARACTERÍSTICAS EN LA SELECCIÓN DE UN ROBOT
Características geométricas
Características cinemáticas
Características dinámicas
Tipo movimientos
Modo programación
Tipo de accionamiento
Comunicaciones
Servicio proveedor
Coste
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ROBOTIZADAS
CAUSAS DE ACCIDENTES
Tipos
Colisión entre robots y hombre
Aplastamiento por atrapamiento
Proyección de una pieza
Causas
Mal funcionamiento en sistemas de control
Acceso indebido de personas a la zona de trabajo del robot
Errores humanos en las etapas de mantenimiento, programación
Rotura de partes mecánicas
Liberación de energía almacenada
Sobrecarga del robot
Medio ambiente o herramienta peligrosa
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Medidas de seguridad a tomar en la fase de diseño del robot
Medidas de seguridad a tomar en la fase de diseño de la célula robotizada
Medidas de seguridad a tomar en la fase de instalación y explotación del sistema
TEMA 10
APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS ROBOTS
Trabajos en fundición
Con molde
Características de los robots
las cargas suelen ser medias o altas
no se necesita gran precisión
necesitan un campo de acción grande
estructura polar y articular
sistema de control sencillo
Con cera perdida y Características de los robots
Soldadura
Soldadura por
Pintura
Aplicación de adhesivos
Alimentación de máquinas
Procesado
Corte
Montaje
Paletización
Control de calidad
Manipulación en salas blancas
ROBOTS DE SERVICIOS
Industria nuclear
Inspección de tubos del generador de vapor de un reactor nuclear
Manipulación de residuos radiactivos
Medicina
Microcirugía
Construcción
operaciones de colocación de elementos
construcción de estructuras básicas
posicionamiento de piezas grandes y pesadas
soldaduras en la estructura
operaciones de tratamiento de superficies
pulido
pintura
extensión de material sobre la superficie
operaciones de rellenado
encofrados
excavación
rellenado
otras
inspección y control
Problemas de la Universidad de Educación a Distancia
Ingeniería Técnica en Información de Sistemas y de Gestión
Problema
Teoria

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