Diapositiva 1 - Universidad de Pamplona

Robot paralelo Tipo DeltaFuente: ABB Flexible Automation's IRB 340Robot serial industrialFuente: Kalipedia.com

Diferencia de desempeño entre un robot serial y un robot paralelo tipo delta.Usados para la manipulación de piezas.

Mecanismo Paralelo:Mecanismo de lazo cerrado encual el efector final oplataforma móvil se encuentraconectado a la base por almenos dos cadenas cinemáticasindependientes.(International Federation for thePromotion of Mechanism andMachine Science IFTOMM)Robot Delta Universidad de Pamplona

• Poseen varias patas ( cadenascinemáticas abiertas ).• Poseen un único efector finalunido por varias patas a la base,al menos dos.• Los actuadores se ubican en labase.• Tienen tantos actuadores comogrados de libertad.• Tienen juntas pasivas, es decirsin actuadores.Tripteron: mecanismo paralelo con tresgrados de libertad

Robot Stewart-Gough. Diseño original de Gough. Patente de Kappel.

Robot Delta: el mecanismo paralelo industrial más exitoso hasta la fecha: según el Dr.M. Bouri de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, hay alrededor de 4000 unidadesfuncionando en todo el mundo.

Ojo Agil: El robot paralelo más difundido con 3 GDL rotacionales.

• Otros términos utilizados.– Robots paralelos.– Manipulador paralelo.– Plataforma Stewart.– Plataforma Stewart-Gough.– Hexápodo.– Mecanismos de lazo cerrado.– Máquina Cinemática Paralela (PKM).

• Ventajas:• Desventajas:– Mayor precisión demovimiento.– Mayor rigidez.– Mayor relación carga /peso.– Mayor complejidad delmodelamiento.– Posibilidad desingularidades.

• Mayor precisión de movimiento.– A diferencia de uno serial, el error deposicionamiento debe ser igual paracada pata.– Cada pata tiene errores diferentes, soncadenas seriales.– El error total es la intersección de loserrores de cada pata.– El error total es menor que el máximoerror de las patas.

• Mayor rigidez.– En un robot serial la carga se distribuyeen todas las juntas, así que cada motordebe generar una fuerza.– En un paralelo la carga se distribuye entodas las patas. En cada pata la carga sedistribuye entre las juntas pasivas y lasactivas.– Las juntas pasivas generan reaccionesinternas que se oponen a ciertosmovimientos.– Las juntas activas generan fuerzas queproducen trabajo.

• Mayor relación carga /peso.– En un robot serial la cargase distribuye en cadamotor.– Los motores soportan elpeso y la carga.– En un robot paralelo losmotores no aumentan lacarga.

– Mayor complejidad del modelamiento.– Las cadenas cinemáticas seriales son fáciles de modelar.(Denavit-Hartemberg), (Lagrangiano).– Las cadenas cinemáticas paralelas tienen mayor complejidaden la dinámica inversa y la cinemática directa. (Denavit-Hartemberg no aplica), (Lagrangiano para cada pata).

Posibilidad de singularidades.Los robots seriales de 6 DOF o menos no poseen singularidadesinternas.Los robots paralelos pueden poseer singularidades.Se pierde el control de la estructura.

Simuladores de vuelo (Stewart – Gough).Pick and place (DELTA).Robótica Médica (DELTA).PKM o centros de mecanizado (Stewart-Gough).

Requisitos:• Dotar de realismo de movimiento a las personas que seencuentran en una cabina similar a la de un avión.• Se necesitan 6 grados de libertad, tres de rotación y tres detraslación, para imitar el movimiento de un avión en el espacio.• Sin embargo, ¿ Cómo se hace para dar la sensación demovimiento más allá del espacio de trabajo de robot ?.

Simulador de vuelo utilizado en Lufthansa

Se puede extender el concepto para:• Simuladores de vehículos.• Simuladores de barcos.• Simuladores de submarinos.• Simuladores de vehículos espaciales.

Requisitos:• Amplio espacio de trabajo.• Espacio de trabajo libre de singularidades internas.• Altas velocidades de traslación.• Sólo tres grados de libertad.

La robótica médica busca:• Ayudar a los procesos de rehabilitación de pacientes.• Ayudar a los médicos a realizar sus tareas con mayor seguridady precisión.• Brindar herramientas que faciliten las actividades realizadas porlos médicos.

• SurgiScope• Robot Delta como basepara un microcospio de20 kg

Robot de soporte para una cámara de artroscopia.

Los robots paralelos como centros de mecanizado poseen lassiguientes ventajas• Mayor exactitud de la trayectoria de la herramienta.• Mayor fuerza de corte.• Mayor grado de libertad de la herramienta de corte.

Centro de Mecanizado VARIAX. (El primer PKM ‘”Máquina Cinemática Paralela” construido.

INDEX V100: mecanismo paralelo con 3 GDL traslacionales.

Centro de Mecanizado OKUMA PM6OO, basado en el robot Stewart-Gough.