1. Fundamentos y
Conceptos de la
Robótica

2. Conceptos de robot y robot industrial.
Concepto de grados de libertad.
Reseña historica de la robotica.

3. Introducción
Cuando escuchamos la palabra
Robot, algunas ocasiones
pensamos en esas películas que
nos han sorprendido por
presentarnos Robots que
realizan acciones superiores a
las capacidades del ser
humano.
Quizás los modelos más
famosos de robots han sido los
creados por George Lucas en su
película Stars Wars a quienes
conocimos como C3PO y R2D2.
y otros como Robocop.

4. Sin embargo, la idea que nos presentan las películas se encuentra bastante
alejada de la aplicación industrial de los robots, a los cuales se les considera
como un tipo de máquinas-herramientas.
El siglo XVIII constituye la época del nacimiento de la robótica industrial. Hace ya
más de doscientos años se construyeron unas muñecas mecánicas, del tamaño
de un ser humano, que ejecutaban piezas musicales.
Sin duda, hoy se puede afirmar
que el desarrollo de las
máquinas-herramientas ha sido
sumamente acelerado.
El concepto actual de robot
industrial no se aplica a aquellas
antiguas muñecas sino a lo que
aquí aprenderemos es un robot
industrial.

5. Definición de Robot

6. Conceptos Básicos
¿Que es un Robot?
• Robots –se consideran máquinas con capacidades sensoriales,
inteligencia y movilidad-.
• Para ser calificado como un robot, la máquina tiene que ser
habilitado para:
1. Obtener información del entorno (sensores).
2. Realizar diferentes tareas físicas- tal como mover o
manipular objetos.
3. Re-programable, puede realizar diferentes cosas.
4. Funcionamiento autónomo e interctuar con seres
humanos.

7. Robots móviles. Conceptos Básicos
• Robots móviles con
ruedas.
• Robots con piernas.
• Robots aereos.
• Robots acuaticos.
• Robots humanoides.

8. Robots manipuladores [Brazos Robots].
CRS CRS
ROBOTICS ROBOTICS
MECATRÓNICA

9. Conceptos Básicos
Robots “híbridos” [Móviles con manipulación autónomos].

10. Vehículos autónomos
MECATRÓNICA

11. Conceptos Básicos
Robótica.
 Ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y
construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas
realizadas por el ser humano o que requieren del uso de
inteligencia.

12. campo de la
robótica industrial
•Puede definirse
como el estudio,
diseño y uso de
robots para la
ejecución de
procesos
industriales.
MECATRÓNICA

13. Estos procesos industriales pueden ser muy
variados:
Fabricación.
Ensamblaje.
Soldadura.
Paletizado.
Almacenaje.
Y más …
MECATRÓNICA

14. Un robot es ...
 “manipulador programable y multifuncional
diseñado para mover materiales, partes,
herramientas o dispositivos específicos
mediante movimientos programados para
realizar diferentes tareas”
[Instituto de Robótica de América]

15. Un robot es ...
 “agente activo artificial cuyo ambiente es el
mundo físico”
[Russell y Norvig]
 “conexión inteligente de percepción a acción”
[Jones y Flynn]
 “una máquina programable capaz de percibir
y actuar en el mundo con cierta autonomía”
[Sucar]

16. Robot Industrial

17. Definición de Robot Industrial
Manipulador multifuncional reprogramable con varios
grados de libertad capaz de manipular materias, piezas,
herramientas, o dispositivos especiales según trayectorias
variables programadas para realizar tareas diversas.
[ISO]

18. Otra Definición de Robot
Industrial
Mikell Groover, en su libro Automation, Production
Systems and Computer Integrated Manufacturing,
define al robot industrial como "...una máquina
programable, de propósito general, que posee ciertas
características antropomórficas, es decir, con
características basadas en la figura humana..."

19. Cabe destacar que la característica antropomórfica más
común en nuestros días es la de un brazo mecánico, el
cual realiza diversas tareas industriales.

20. Definición de Manipulador
Mecanismo formado generalmente por elementos en
serie, articulados entre si, destinado al agarre y
desplazamiento de objetos. Es multifuncional y puede ser
gobernado directamente por un operador humano o
mediante dispositivo logico.

21. Tipos de Robots
 Robots manipuladores [Brazos]
 Robots móviles
 Robots “híbridos” [Móviles con manipulación
autónomos]
 Vehículos
 Robots caminantes
 2 patas [Humanoides]
 4/6 patas [Insectos]

22. Robots manipuladores
[Brazo Robot]
Los robots manipuladores son, esencialmente, brazos
articulados. Un manipulador industrial convencional es una
cadena cinemática abierta formada por un conjunto de
eslabones interrelacionados mediante articulaciones. Las
articulaciones permiten el movimiento relativo entre los
sucesivos eslabones.
Cn
C1
C0
Cadena cinemática
abierta.

23. Brazo Robots
CRS
ROBOTICS

25. Robot industrial KUKA
KR1000 Titan.

26. fordsaarlois
Video

27. Robots Móviles
El desarrollo de los robots móviles responde a la necesidad de
extender el campo de aplicación de la Robótica, tratando
incrementar la autonomía y limitar todo lo posible la intervención
humana.

29. Robots “híbridos”
Móviles con manipulación.

30. Vehículos autónomos
Los vehículos con ruedas son la solución mas simple y eficiente para
conseguir la movilidad suficientemente duros y libres de obstáculos,
permitiendo conseguir velocidades relativamente altas. La locomoción
mediante ruedas es poco eficiente en terrenos blandos.
obteniendo una velocidad máxima de
32km/h (NavLAB 1) pasando a 88 km/h
(NavLAB 2) y finalmente el importante
logro de la “Expedición sin manos”
realizada en 1996 por el NavLAB 5 que
procesa la información bajo el principio
de Redes Neuronales manejando
automáticamente el 98,8% del recorrido
realizado por la ruta entre Washington y
California.
NAVLAB 2

31. Boss un
vehículo-robot,
Chevrolet 4x4,
completó un
recorrido
urbano de 100
km en 6 horas
por un pueblo
fantasma de
California. En el
segundo y
tercer puesto se
situaron un
Volkswagen
Passat
modificado y un
4x4 de Ford
respectivament
e.

33. Robots caminantes
Permiten aislar el cuerpo del terreno empleando
unicamente puntos de soporte para mantener la estabilidad
y pasar sobre obstaculos.
2 patas [Humanoides]
4/6 patas
[Insectos]
Advanced Step in
Innovative Mobility http://www.honda.co.jp/ASIMO/technology/history/

34. Grados de libertad

35. Sin duda, una de las principales características que definen
a los robots lo constituye los "grados de libertad" que
posea. Hablar de "grados de libertad" equivale a decir
número y tipo de movimientos del manipulador.
Observando los movimientos del brazo y de la muñeca,
podemos determinar el número de grados de libertad que
presenta un robot.
Generalmente, tanto en el brazo como en la muñeca, se
encuentra una variación que va desde uno hasta los tres
grados de libertad.

36. A la muñeca de un manipulador le corresponden los
siguientes movimientos o grados de libertad: giro (hand
rotate), elevación (wrist flex) y desviación (wrist rotate)
como se muestra enseguida.
Cabe hacer notar que existen muñecas que no pueden
realizar los tres tipos de movimiento.

37. Las muñecas, del robot Júpiter, muestran únicamente un
grado de libertad de giro.
Júpiter
Amatrol
Robot Scara

38. MoveMaster
Mitsubishi
la muñeca del robot MoveMaster Mitsubishi está diseñada
para realizar movimientos de giro y de elevación. Es decir,
presenta dos grados de libertad.

39. Definicion
Cada uno de los movimientos independientes que puede
realizar cada articulacion con respecto al anterior, se
denomina grados de libertad (GDL).
El numero de grados de libertad con que cuenta un robot
determina la accesibilidad de este y su capacidad para
orientar su herramienta terminal. Es relativamente
frecuente que el numero de GDL de los robots comerciales
coincida con el numero de articulaciones, es decir, que
cada articulación representa un GDL.

40. La elección del numero de GDL necesarios viene
determinada por el tipo de aplicación.
En general hay que considerar que el aumento del numero
de GDL va aparejado con un considerado aumento en el
costo del robot.
Video