Brazo robótico

Un brazo robótico es un tipo de brazo mecánico , generalmente programable , con funciones similares a las de un brazo humano ; el brazo puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot más complejo . Los eslabones de dicho manipulador están conectados por articulaciones que permiten un movimiento de rotación (como en un robot articulado ) o un desplazamiento traslacional (lineal). ^{[1] [2]} Se puede considerar que los eslabones del manipulador forman una cadena cinemática . El extremo de la cadena cinemática del manipulador se denomina efector final y es análogo a la mano humana . Sin embargo, el término "mano robótica" como sinónimo del brazo robótico a menudo se proscribe .

• Robot cartesiano / Robot de pórtico : Se utiliza para trabajos de pick and place , aplicación de sellante, operaciones de montaje, manipulación de máquinas herramienta y soldadura por arco. Es un robot cuyo brazo tiene tres articulaciones prismáticas, cuyos ejes son coincidentes con un coordinador cartesiano.
• Robot colaborativo / Cobot : Las aplicaciones de cobots contrastan con las aplicaciones de robots industriales tradicionales en las que los robots están aislados del contacto humano. Los cobots tienen una gran variedad de aplicaciones, como: aplicaciones comerciales, investigación robótica, dispensación, manipulación de materiales, ensamblaje, acabado e inspección de calidad. La seguridad de los cobots puede depender de materiales de construcción livianos, bordes redondeados y la limitación inherente de velocidad y fuerza, o de sensores y software que garantizan un comportamiento seguro.
• Robot cilíndrico : Se utiliza para operaciones de ensamblaje, manipulación en máquinas herramienta, soldadura por puntos y manipulación en máquinas de fundición a presión. Es un robot cuyos ejes forman un sistema de coordenadas cilíndrico.
• Robot esférico / Robot polar : Se utiliza para manipular máquinas herramienta, soldadura por puntos, fundición a presión, desbarbadoras, soldadura a gas y soldadura por arco. Es un robot cuyos ejes forman un sistema de coordenadas polares. ^[3]
• Robot SCARA : Se utiliza para trabajos de pick and place, aplicación de sellador, operaciones de montaje y manipulación de máquinas herramienta. Este robot cuenta con dos juntas giratorias paralelas para proporcionar flexibilidad en un plano.
• Robot articulado : Se utiliza para operaciones de ensamblaje, fundición a presión, desbarbado, soldadura a gas, soldadura por arco y pintura por pulverización. Es un robot cuyo brazo tiene al menos tres articulaciones giratorias.
• Robot paralelo : Uno de sus usos es el de plataforma móvil para el manejo de simuladores de vuelo en cabina. Se trata de un robot cuyos brazos tienen articulaciones prismáticas o rotatorias concurrentes.
• Robot antropomórfico : Tiene una forma que se asemeja a una mano humana, es decir, con dedos y pulgares independientes.

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En el espacio , el Canadarm y su sucesor , el Canadarm2, son ejemplos de brazos robóticos de múltiples grados de libertad . Estos brazos robóticos se han utilizado para realizar diversas tareas, como la inspección del transbordador espacial mediante un brazo especialmente desplegado con cámaras y sensores acoplados al efector final, y también maniobras de despliegue y recuperación de satélites desde la bodega de carga del transbordador espacial . ^[6]

Los rovers Curiosity y Perseverance en el planeta Marte también utilizan brazos robóticos . ^{[7] [8] [9] [10]} Además, Perseverance tiene un brazo de almacenamiento de muestras más pequeño oculto dentro de su cuerpo debajo del rover en su conjunto de almacenamiento.

TAGSAM es un brazo robótico para recoger una muestra de un pequeño asteroide en el espacio en la nave espacial OSIRIS-REx . ^[11]

El módulo de aterrizaje marciano InSight de 2018 tiene un brazo robótico llamado IDA, una cámara, un gancho y se utiliza para mover instrumentos especiales. ^[12]

En la década de 2010, la disponibilidad de brazos robóticos de bajo costo aumentó sustancialmente. Aunque estos brazos robóticos se comercializan principalmente como dispositivos educativos o de pasatiempo, se han propuesto aplicaciones en la automatización de laboratorios , como su uso como muestreadores automáticos . ^{[13] [14]}

Un brazo robótico en serie puede describirse como una cadena de eslabones que se mueven mediante articulaciones que son accionadas por motores. Un efector final , también llamado mano robótica, se puede unir al extremo de la cadena. Como otros mecanismos robóticos, los brazos robóticos se clasifican típicamente en términos de la cantidad de grados de libertad . Por lo general, la cantidad de grados de libertad es igual a la cantidad de articulaciones que mueven los eslabones del brazo robótico. Se requieren al menos seis grados de libertad para permitir que la mano robótica alcance una pose arbitraria (posición y orientación) en el espacio tridimensional. Los grados de libertad adicionales permiten cambiar la configuración de algún eslabón en el brazo (por ejemplo, codo arriba/abajo), mientras se mantiene la mano robótica en la misma pose. La cinemática inversa es el proceso matemático para calcular la configuración de un brazo, típicamente en términos de ángulos de articulación, dada una pose deseada de la mano robótica en el espacio tridimensional.

El efector final, o mano robótica, puede diseñarse para realizar cualquier tarea deseada, como soldar, sujetar, girar, etc., según la aplicación. Por ejemplo, los brazos robóticos en las líneas de montaje de automóviles realizan una variedad de tareas, como soldar y rotar y colocar piezas durante el montaje. En algunas circunstancias, se desea una emulación cercana de la mano humana, como en los robots diseñados para realizar el desarme y la eliminación de bombas . ^[15]

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