ROBÓTICA AVANZADA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD MATLAB En la actualidad existen numerosos programas
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ROBÓTICA AVANZADA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD MATLAB En la actualidad existen numerosos programas que pueden utilizarse para el diseño de robots. Algunos son programas generales de análisis y diseño de mecanismos articulados que también pueden aplicarse para el diseño de robots manipuladores o de sistemas de locomoción de robots móviles, permitiendo simular sus comportamientos cinemáticos y dinámicos. El interés de MATLAB para el tratamiento matricial de los problemas involucrados en la cinemática y dinámica de los robots es evidente y ha sido puesto de manifiesto por numerosos autores. MATLAB permite una escritura casi directa y de fácil comprensión de las expresiones matriciales involucradas en los modelos cinemáticos y dinámicos de los robots. La herramienta MATLAB más conocida en robótica es posiblemente la de Corke ( 1996 ). Sin embargo, el interés práctico de esta herramienta se restringe fundamentalmente al análisis cinemático y dinámico de los manipuladores robóticos, presentando diversos inconvenientes para su uso generalizado en el control. HEMERO (HErramienta Matlab - simulink para el Estudio de manipuladores y RObots móviles ), dispone de un conjunto de funciones MATLAB que facilitan la definición cinemática de los robots manipuladores, así como representaciones gráficas simples que permiten la visualización esquemática de los manipuladores y sistemas de referencia involucrados.
SUBSISTEMAS DEL ROBOT Un robot puede ser visto en diferentes niveles de sofisticación, depende de la perspectiva con que se mire. Un técnico en mantenimiento puede ver un robot como una colección de componentes mecánicos y electrónicos; por su parte un ingeniero de sistemas puede pensar que un robot es una colección
de subsistemas interrelacionados; un programador en cambio, simplemente lo ve como una máquina para ser programada; por otro lado para un ingeniero de manufactura es una máquina capaz de realizar un tarea específica. En contraste, un científico puede pensar que un robot es un mecanismo que él construye para probar una hipótesis. Un robot puede ser descompuesto en un conjunto de subsistemas funcionales: procesos, planeación, control, sensores, sistemas eléctricos, y sistemas mecánicos. Los parámetros dentro del robot y del medio ambiente son monitoreados por el Subsistema de Sensores; ésta información se utiliza como retroalimentación en las ganancias de lazo cerrado para detectar potencialmente las situaciones peligrosas, para verificar que las tareas se realizan correctamente, y para construir un modelo del mundo.
Desde el subsistema de control se alimentan las referencias de los actuadores al Subsistema Eléctrico el cual incluye todos los controles eléctricos de los actuadores.
CONTINÚA SUBSISTEMAS Los actuadores manejan los mecanismos en el Subsistema Mecánico para operar en el medio ambiente, esto es, realizar una tarea determinada. El Subsistema de Procesos incluye las tareas que lleva acabo el robot, el medio ambiente en el cual es colocado, y la interacción entre este y el robot. Este es el dominio de la ingeniería aplicada. Antes de que un robot pueda realizar una tarea, ésta debe ser buscada dentro de una secuencia de pasos que el robot pueda ejecutar. La tarea de búsqueda es llevada a cabo por el
Subsistema de Planeación, el cual incluye los modelos de procesos inteligentes, percepción y planeación.
GRADOS DE LIBERTAD Un grado de libertad es cada uno de los movimientos independientes (giros y desplazamientos) que puede realizar cada articulación con respecto a la anterior. Son los parámetros que se precisan para determinar la posición y la orientación del elemento terminal del manipulador. El número de grados de libertad del robot viene dado por la suma de las articulaciones que lo componen, puesto que las empleadas suelen ser únicamente de rotación y prismáticas, con un solo grado de libertad cada una, el número de grados de libertad del robot suele coincidir con el número de articulaciones que lo componen. Cuando el número de grados de libertad del robot es mayor que los necesarios para realizar una determinada tarea se dice que el robot es redundante.