30 de julio de 2009

Las nuevas familias de manipuladores paralelos de baja movilidad ofrecen soluciones eficientes para tareas como 'pick and place', tareas de orientación esféricas o centros de mecanizado de 5 ejes. Estos manipuladores son mecanismos de cadena cerrada con menos de 6 grados de libertad compuestos por una plataforma móvil unida al sistema fijo mediante diversas cadenas cinemáticas también denominadas patas. En este artículo se presentan dos prototipos [1], [2] de una familia de manipuladores paralelos desarrollados en la Universidad del País Vasco, y concretamente, en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. Los manipuladores que se describen en este artículo corresponden a los prototipos Araba I y Araba II (ilustraciones 1 y 2, respectivamente).

Los dos mecanismos poseen 4 grados de libertad, 3 traslaciones y una rotación alrededor del eje vertical (o eje Z) del elemento terminal, y cuyo movimiento también se conoce como movimiento Schönflies. La diferencia entre ambos mecanismos radica en los actuadores, siendo actuadores lineales en caso del prototipo Araba I y de rotación en el caso del Araba 2. Estos actuadores de rotación permiten alcanzar mayores prestaciones en cuanto a velocidades, además de incrementar la capacidad de carga.

Ambos modelos están pensados para realizar operaciones de 'pick and place'. Modelos como el ABB Flexpicker [3], [4] o el Adept Quattro [5], [6] pertenecen a la misma familia de manipuladores basados en arquitecturas paralelas, luego ¿que aportan estos nuevos prototipos? Las principales ventajas que presentan los prototipos Araba I y II se deben a que a diferencia de los otros modelos comerciales constan de un único mecanismo. Por ejemplo, el ABB Flexpicker presenta un desplazamiento vertical menor debido a la necesidad de la junta universal para la generación de la rotación en el elemento terminal. Es decir en ese modelo el movimiento esta debido en dos partes, las traslaciones que se logran a partir de la arquitectura paralela del manipulador, y la rotación que se logra mediante un actuador aparte. El Adept Quattro, de la misma forma es un manipulador paralelo construido a partir de dos mecanismos que juntos generan el movimiento completo de la plataforma. Este hecho hace que la rigidez de este modelo sea menor que la de los prototipos Araba.

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