Consideraciones clave de diseño de pinzas de brazo robótico

El propósito de una pinza robótica es manipular y agarrar objetos de manera efectiva.

En primer lugar se debe elegir el sistema de agarre. Como pinzas de dos o más dedos, pinzas de mandíbulas paralelas, pinzas de succión y otros tipos. Algunas pinzas están diseñadas sólo para tipos específicos de objetos, lo que facilita el diseño.

Enumeremos algunos factores clave a considerar:

Fuerza de agarre. Éste debe estar equilibrado en cada instante y posición, de manera que sea suficiente para sujetar y manipular el objeto pero no demasiado, para evitar daños. Tratar con objetos delicados es especialmente un desafío.

Sensores: es importante obtener retroalimentación del objeto que se está manipulando para poder manipularlo de la manera deseada. Se utilizan sensores de fuerza táctil y de proximidad.

Control: el algoritmo de control recibe retroalimentación de los sensores y controla el mecanismo de agarre en consecuencia, ajustando la posición de las pinzas y la fuerza aplicada por ellas en cada posición. Obtener retroalimentación y controlar las pinzas es un ciclo que constantemente se convierte en información mutua.

Sistema de actuación: según el sistema de agarre elegido, se debe utilizar el método de actuación adecuado. Las más comunes son las aleaciones hidráulicas, neumáticas, eléctricas e incluso con memoria de forma. La velocidad de manipulación, el uso de energía, la precisión y la facilidad de control son factores determinantes aquí.

Rango de movimiento: el rango y el tamaño de la manipulación esperada/requerida y necesaria es otro criterio importante. Cuanto más amplio es el rango de movimiento y el tamaño, más complejo se vuelve el sistema de agarre y el algoritmo de control.

Entorno operativo: esto también es una consideración si existen factores que afectarán el funcionamiento de las pinzas o elementos circundantes que se verán afectados como resultado si existe el funcionamiento de las pinzas.

Materiales: Se consideran resistencia, rigidez, durabilidad, suavidad/rugosidad y peso de los materiales de agarre. Los materiales también deben ser compatibles con las tareas previstas y con las propiedades geométricas y físicas de los objetos a manipular. Debe garantizarse una fricción suficiente entre las pinzas y los objetos manipulados. Para maximizar la facilidad de accionamiento y minimizar el consumo de energía, se prefieren materiales livianos a menos que se necesiten pinzas de gran masa.

Adaptabilidad: La capacidad de adaptarse a irregularidades inesperadas es una característica deseable, que aumenta la complejidad del sistema y el control.

Conectividad: las conexiones de la pinza al brazo del robot u otras superficies deben ser lo más simples posible y el valor de la pinza aumentará a medida que aumente su facilidad de conexión con diferentes interfaces.

Seguridad: Para una operación segura se deben implementar medidas como detección de impactos, parada de emergencia, superficies blandas.

Y como siempre, el costo y la facilidad de diseño, fabricación y mantenimiento deben ser criterios clave.

Consideraciones clave de diseño de pinzas de brazo robóticoagregado por administrador el 5 de agosto de 2023Ver todas las publicaciones de administrador →