Este documento resume las generaciones de robots y su clasificación según su cronología y arquitectura. Describe aplicaciones de robots en diversas industrias como automotriz, fundición, transferencia de materiales, procesamiento, montaje y control de calidad. También cubre uso de robots en salas blancas, laboratorios, agricultura, espacio, medicina, educación y construcción.
BEDEC Sostenibilidad, novedades 2024 - Laura Silva
Keila cortes la robotica y sus aplicaciones
1. REALIZADO POR:
KEILA CORTÉS
CI: 19.311.040
MCBO, JUNIO DEL 2020
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
EXTENCIÓN: MARACAIBO
ESCUELA: ING DE SISTEMA
CÁTEDRA: ELECTIVA V (INTELIGENCIA ARTIFICIAL)
2. • CIENCIA
• ESTUDIA EL
DISEÑOY
CONSTRUCCIÓN
MÁQUINAS
• TAREAS
• ACTIVIDADES
CAPACES
• HUMANOS
• REQUERIMIENTOS
USO DE
INTELIGENCIA
3. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CRONOLOGÍA EN EL TIEMPO.
CONOZCAMOS ALGUNAS DE LAS GENERACIONES
1ERA
GENERACIÓN:
MANIPULADORES
• ERÁN SISTEMAS
MECANICOS.
• DE FORMA
MANUALY DE
SECUENCIA
FIJA.
2DA
GENERACIÓN:
ROBOTS DE
APRENDIZAJE
• REPETICIÓN DE
SECUENCIAS.
• FUNCIONABANA
TRAVÉS DE UN
DISPOSITIVO
MECANICO
3ERA GENERACIÓN:
ROBOTS CON
CONTROL
SENSORIZADO
• EL
CONTROLADOR
ERA UNA
COMPUTADORA
• LAS ORDENES
ERÁN ENVIADA
AL
MANIPULADOR.
4TA GENERACIÓN:
ROBOTS
INTELIGENTES
• POSEIAN
SENSORES QUE
ENVIABAN
INFORMACIONA LA
COMPUTADORA.
• EL CONTROL ERA
ENTIEMPO REAL.
4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CRONOLOGÍA EN EL TIEMPO.
SEGÚN SU ARQUITECTURA
POLIARTICULADOS
• EN ESTE GRUPO SE
ENCUENTRAN LOS
ROBOTS
INDUSTRIALES Y
LOS CARTESIANOS.
• ESTAN
ESTRUCTURADOS
PARA MOVER
ELEMENTOS EN UN
DETERMINADO
ESPACIO..
MÓVILES
• ROBOTS DE
CAPACIDAD DE
DESPLAZAMIENTO
BASADOS EN
CARROS.
• GUIADOS
MEDIANTE PISTAS A
TRAVÉS DE
RADIACIÓN
ELECTROMAGNETIC
A.
ANDROIDES
• COMPORTAMIE
NTO
CINEMÁTICA
DEL SER
HUMANO.
• ESTÁN
DESTINADOS AL
ESTUDIOY
EXPERIMENTACI
ÓN.
ZOOMÓRFICOS
• CARACTERIZADA
POR SU SISTEMA
DE LOCOMOCIÓN
QUE IMITANAL SER
HUMANO.
• SON
EXPERIMENTADOS
EN DIVERSOS
ESTUDIOSCAPACES
DE EVOLUCIONAR
EN SUPERFICIES
RIESGOSAS.
5. EN LA INDUSTRIA
• El robot industrial debido a su
naturaleza multifuncional puede
llevar a cabo un sin número de
tareas, para lo cual es necesario
estar dispuesto a admitir cambios
en el desarrollo del proceso
primitivo como modificaciones en
el diseño de piezas, sustitución de
sistemas etc, que faciliten y hagan
posible la introducción del robot
EJEMPLO
• Uno de los principales usuarios de
robots es la industria del
automóvil. La empresa General
Motors utiliza aproximadamente
16.000 robots para trabajos como
soldadura por puntos, pintura,
carga de máquinas, transferencia
de piezas y montaje
6. TRABAJOS DE FUNDICIÓN
• La Fundición por Inyección es
un proceso en el que el
material en estado liquido, es
inyectado a presión en un
molde, el cual está formado
por dos mitades que se
mantiene unidas durante la
inyección. La pieza
solidificada es extraída del
molde y enfriada para su
posterior desbarbado
TAREAS QUE PUEDE REALIZAR EL
ROBOT
• Extracción de las piezas del
molde y transporte de éstas a
un sector enfriado y
posteriormente a otro
proceso (desbarbado, corte,
etc).
• Limpieza y mantenimiento
de los moldes.
• Colocación de piezas en el
interior de los moldes
7. APLICACIÓN DETRANSFERENCIA DE
MATERIAL
• Las aplicaciones de
transferencia de material se
definen como aquellas
operaciones en las cuales el
objetivo primario es mover
una pieza de una posición a
otra. Son consideraras entre
las operaciones más
sencillas o directas de
realizar por los robots
¿QUE SE REQUERE EN UN ROBOT PARA
LA REALIZACIÓN DE ESTATAREA?
• Para las aplicaciones de
transferencia de material
se requiere comúnmente
un robot poco sofisticado, y
los requisitos de
enclavamiento con otros
equipos son típicamente
simples.
8. PALETIZACIÓN
• Es un proceso básicamente
de manipulación, el cual
consiste en disponer piezas
sobre una plataforma o
bandeja, conocida como
palet. Estas piezas ocupan
posiciones predeterminadas
asegurando estabilidad, y
facilidad de manipulación.
VENTAJAS DE LA APLICACIÓN DE LOS
ROBOTS EN LA PALETIZACIÓN
• Resolver operaciones de
carga y descarga de manera
optima *Capacidad de
manejo de grandes cargas.
• Precisión en sus
movimientos gracias a
sensores externos
9. Las operaciones de
carga o descarga
son de manejos de
material en las que
el robot se utiliza
para servir a una
máquina de
producción
transfiriendo
piezas a/o desde
las máquinas
Carga/Descarga
de Máquinas: El
robot carga una
pieza de trabajo
en bruto en el
proceso y
descarga una
pieza acabada.
Carga de Máquinas: El
robot debe de cargar la
pieza de trabajo en bruto
a los materiales en las
máquinas, pero la pieza
se extrae a través de
otro medio.
Descarga de Máquinas:
La máquina produce
piezas acabadas a partir
de materiales en bruto
que se cargan
directamente en la
máquina sin la ayuda de
robots
CARGA Y DESCARGA DE
MAQUINAS
10. OPERACIONES DE PROCESAMIENTO
OPERACIONES DE PROCESAMIENTO
• Este trabajo generalmente
necesita que el efector final del
robot sea una herramienta en
lugar de una pinzar. El uso de
una herramienta para efectuar el
trabajo es una característica
distinta de este grupo de
aplicaciones.
DENTRO DE ESTA GAMA DE APLICACIONES
DESTACAN LOS SIGUIENTES
• Soldadura por Puntos
• Soldadura por Arco Continua
• Aplicación de Materiales
• Aplicación de Adhesivos y
Sellantes
• Desbarbado
• Corte, etc
11. MONTAJE
MONTAJE
• Los robots empleados en el ensamblaje
requieren una gran precisión y
repetitividad, no siendo necesario que
manejen grandes cargas. Los robots más
utilizados son los Scara, por su bajo costo
y buenas características, entre las que
destaca su adaptabilidad selectiva.
También se usan con frecuencia los
robots cartesianos, por su elevada
precisión y en general los robots
articulares, los que son muy efectivos
para estas aplicaciones.
EJEMPLO
• Los robots se usan por
ejemplo en el montaje
de aparatos
electrónicos, para
montar microchips en
placas de circuito
12. CONTROL DE CALIDAD
CONTROL DE CALIDAD
• El robot industrial puede participar en
el control de calidad usando su
capacidad de posicionamiento y
manipulación, transportando en su
extremo un palpador que le permita
realizar un control dimensional de
piezas ya fabricadas, tocando puntos
clave de éstas. En estos casos suelen
utilizarse los robots cartesianos,
debido a su precisión, aunque también
es válido el uso de robots articulares
EJEMPLO
• El robot, puede ser utilizado
como manipulador encargado de
clasificar piezas según ciertos
criterios de calidad (piezas
correctas e incorrectas por
ejemplo). En este caso el control
y decisión (de a qué familia
pertenece la pieza) se realiza
mediante un sistema específico
que permita comunicarse con el
robot, como visión artificial,
sistema de pesaje, etc.
13. MANIPULACION EN SALAS BLANCAS
En la Industria farmacéutica,
como la producción de vacunas y
hormonas, o la preparación de
injertos de piel y reproducción de
células, deben ser realizadas bajo
estrictas condiciones de
esterilidad. La manipulación de
estos productos durante su
fabricación es realizada en
cabinas con protección de clase
10.
El uso de un robot para estas
funciones se realiza
introduciéndolo de manera
permanente en la cabina,
consiguiendo así entre otros
beneficios una reducción de
riesgo de contaminación, una
mayor homogeneidad en la
calidad del producto y una
reducción en el costo de
fabricación
14. ROBOTS DE SERVICIO
• En general la aplicación de la robótica en un sector se caracteriza por la
falta de estructura, tanto en el entorno como de la tarea a realizar, la
poca importancia sobre la rentabilidad económica, y el gran interés por
realizar tareas en entornos peligrosos o en aquellos donde no es posible
el acceso de personas. Estos razones obligan a los robots de servicio que
cuenten con un mayor grado de inteligencia, el cual se traduce en
empleo de sensores y del software adecuado para la toma rápida de
decisiones
ROBOTS DE SERVICIO
15. LABORATORIOS
• Últimamente los robots están encontrando un gran número de
aplicaciones en los laboratorios. Éstos llevan a cabo de manera efectiva
tareas repetitivas como la colocación de tubos de pruebas dentro de los
instrumentos de medición. Un típico sistema de preparación de
muestras consta de un robot y una estación de laboratorio, la cual
contiene balanzas, dispensarios, centrifugados, racks de tubos de
pruebas, etc. Donde las muestras son movidas desde la estación de
laboratorios por el robot bajo el control de procedimientos de un
programa
LABORATORIOS
16. INDUSTRIA NUCLEAR
• La tecnología robótica encontró su primera aplicación en la industria
nuclear con el desarrollo de Teleoperadores para manejar material
radiactivo. Varios robots y vehículos controlados remotamente han sido
utilizados para tal fin en los lugares donde ha ocurrido alguna catástrofe.
Esta clase de robots son equipados en su mayoría con sofisticados
equipos para detectar niveles de radiación, cámaras, e incluso llegan a
traer a bordo un Minilaboratorio para hacer pruebas.
• Entre las diversas aplicaciones destacan las de mantenimiento en zonas
contaminadas y de manipulación de residuos
• Inspección de los tubos del generador de vapor de un reactor nuclear
• Manipulación de residuos radioactivos
INDUSTRIA NUCLEAR
17. AGRICULTURA
• Para muchos la idea de tener un robot agricultor es ciencia ficción, sin
embargo la realidad es muy diferente. Donde la trayectoria del cortador
sobre el cuerpo de las ovejas se planea con un modelo geométrico de la
oveja, compensando el tamaño entre la oveja real y el modelo, a través
de un conjunto de sensores que registran la información de la
respiración del animal, para posteriormente mandarla a una
computadora que realiza las compensaciones necesarias y modifica la
trayectoria del cortador en tiempo real
AGRICULTURA
18. ESPACIO
ESPACIO
La exploración del espacio presenta ciertos problemas
para el uso de robots y también es un lugar hostil para
el ser humano, ya que, se requiere de un equipo de
protección muy costoso tanto en la Tierra como en el
Espacio. Por tal motivo muchos científicos han
sugerido que es necesario el uso de Robots para
continuar con los avances en la exploración espacial;
pero como todavía no se llega a un grado de
automatización tan precisa para ésta aplicación, el ser
humano aún no ha podido ser reemplazado por éstos.
SIN EMBARGO, SE HA N
REALIZADO AVANCESCOMO
LO SON:
Lunokhod 1, creado en
1970 por rusos
Viking 1, creado por los
norteamericanos en 1976
19. MEDICINA
MEDICINA
De entre las varias aplicaciones de la robótica a la medicina destaca la
cirugía. Mediante el robot es posible obtener la información necesaria
para que el equipo médico decida el punto exacto donde debe ser
realizada la incisión, para que penetre la sonda y obtener una muestra
para realizar la biopsia.
Otro posible beneficio de la aplicación de la robótica a la cirugía se
encuentra en el Telediagnóstico y la Telecirugía, esta última consiste en
la operación remota de un paciente mediante unTelemanipulador.
20. EDUCACION
EDUCACIÓN
Otra aplicación extraordinariamente prometedora es
su potencial educativo para niños y niñas con
necesidades especiales tanto en las áreas cognitivas
como psicosociales. La escalabilidad de las propuestas
educativas basadas en robots, y su enorme potencial
motivador, lo hacen especialmente útil en programas
de refuerzo y de educación especial
DESVENTAJAS
• Debido a su bajo
costo muchos de
estos sistemas no
poseen una
fiabilidad en su
sistema mecánico,
tienen poca
exactitud, no
existen los
sensores y en su
mayoría carecen de
software
21. CONSTRUCCION
Operaciones de colocación de elementos
• Construcción mediante colocación repetitiva de estructuras básicas
como ladrillos bloques, etc.
• Posicionamiento de pesas, normalmente grandes y pesadas (vigas).
• Unión de diferentes piezas que componen una estructura (soldadura,
remaches, etc).
Operaciones de tratamiento de superficies
• Acabado de superficies (pulido).
• Recubrimiento de superficies con pintura, barniz, etc
Operaciones de rellenado
• Vertido de cemento u hormigón en encofrados
LOS SISTEMAS EN FUNCIONAMIENTO DE LAS TAREAS ROBOTIZABLES DENTRO DE LA
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS (COMERCIALES, INDUSTRIALES, RESIDENCIALES) Y PODRÍAN
AGRUPARSE EN: