El diseño estructural de un robot.determina su funcionalidad, rendimiento y ámbito de aplicación. Los robots suelen estar compuestos de varias partes, cada una con su función y rol específicos. La siguiente es una composición típica de la estructura de un robot y las funciones de cada parte:
1. Carrocería/Chasis
Definición: La estructura principal de un robot que se utiliza para soportar y conectar otros componentes.
Materiales: Se suelen utilizar aleaciones, plásticos o materiales compuestos de alta resistencia.
• Función:
• Soportar y proteger los componentes internos.
Proporcionar la base para instalar otros componentes.
Garantizar la estabilidad y rigidez de la estructura general.
2. Articulaciones/Actores
Definición: Las partes móviles que permiten que un robot se mueva.
• Tipo:
Motores eléctricos: utilizados para movimientos de rotación.
Actuadores hidráulicos: utilizados para movimientos que requieren un par elevado.
Actuadores neumáticos: utilizados para movimientos que requieren una respuesta rápida.
Servomotores: utilizados para posicionamiento de alta precisión.
• Función:
Realizar el movimiento de los robots.
Controla la velocidad, dirección y fuerza del movimiento.
3. Sensores
Definición: Dispositivo utilizado para percibir el entorno externo o su propio estado.
• Tipo:
Sensores de posición: como codificadores, utilizados para detectar posiciones de articulaciones.
Sensores de fuerza/par: Se utilizan para detectar fuerzas de contacto.
Sensores visuales/Cámaras: Se utilizan para el reconocimiento de imágenes y la percepción ambiental.
Sensores de distancia, comosensores ultrasónicos y LiDAR, se utilizan para medir distancias.
Sensores de temperatura: se utilizan para monitorear la temperatura ambiental o interna.
Sensores táctiles: Se utilizan para detectar el tacto.
Unidad de Medición Inercial (IMU): utilizada para detectar aceleración y velocidad angular.
• Función:
Proporcionar datos sobre la interacción entre los robots y el entorno externo.
Date cuenta de la capacidad de percepción de los robots.
4. Sistema de control
Definición: Un sistema de hardware y software responsable de recibir datos de sensores, procesar información y emitir instrucciones a los actuadores.
• Componentes:
Unidad Central de Procesamiento (CPU): Procesamiento de tareas computacionales.
Memoria: Almacena programas y datos.
Interfaces de entrada/salida: conecta sensores y actuadores.
Módulo de Comunicación: Implementar la comunicación con otros dispositivos.
Software: incluidos sistemas operativos, controladores, algoritmos de control, etc.
• Función:
• Controlar el movimiento del robot.
Realizar la toma de decisiones inteligente de los robots.
• Intercambiar datos con sistemas externos.
5. Sistema de suministro de energía
Definición: Dispositivo que proporciona energía a los robots.
• Tipo:
Batería: Comúnmente utilizada para robots portátiles.
Fuente de alimentación de CA: comúnmente utilizada para robots fijos.
Fuente de alimentación CC: Adecuada para situaciones que requieren voltaje estable.
• Función:
Proporcionar energía al robot.
Gestionar la asignación y el almacenamiento de energía.
6. Sistema de transmisión
Definición: Un sistema que transfiere energía desde los actuadores a las piezas móviles.
• Tipo:
Transmisión de engranajes: Se utiliza para cambiar la velocidad y el par.
Transmisión por correa: Se utiliza para transmitir potencia a largas distancias.
Transmisión por Cadena: Adecuada para situaciones que requieren alta confiabilidad.
Transmisión por tornillo de avance: Se utiliza para movimiento lineal.
• Función:
Transfiere la potencia del actuador a las partes móviles.
Realizar la conversión de velocidad y par.
7. Manipulador
Definición: Estructura mecánica utilizada para realizar tareas específicas.
• Componentes:
• Articulaciones: Lograr múltiples grados de libertad de movimiento.
Efectores finales: utilizados para realizar tareas específicas como pinzas, ventosas, etc.
• Función:
• Lograr un agarre y colocación precisos de los objetos.
• Completar tareas operativas complejas.
8. Plataforma móvil
Definición: Pieza que permite a un robot moverse de forma autónoma.
• Tipo:
Con ruedas: Adecuado para superficies planas.
Con orugas: Adecuado para terrenos complejos.
Patas: Apto para diversos terrenos.
• Función:
Realizar el movimiento autónomo de robots.
Adaptarse a diferentes entornos laborales.
resumen
El diseño estructural de los robots.Es un proceso complejo que involucra conocimiento y tecnología de múltiples disciplinas. Un robot completo normalmente consta de un cuerpo, articulaciones, sensores, sistema de control, sistema de energía, sistema de transmisión, brazo robótico y plataforma móvil. Cada parte tiene su función y rol específicos, que en conjunto determinan el rendimiento y el ámbito de aplicación del robot. Un diseño estructural razonable puede permitir que los robots alcancen la máxima eficiencia en escenarios de aplicación específicos.
Hora de publicación: 18 de octubre de 2024
