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Introducción a la robótica industrial
El uso del robot industrial, que se identificó como dispositivo único en la década de 1960, junto con los sistemas CAD&CAM, caracteriza las tendencias más recientes en la automatización de un proceso de manufactura.
En EEUU utilizaron bastantes equipos de robótica hasta inicios de la década de 1980, cuando surgió un pequeño retraso (como se observa en la imagen de abajo). Sin embargo, esta tecnología llegó para quedarse y repuntó en los próximos años.
En la imagen de abajo, en cambio, se muestra el número de robots instalados por año en las principales regiones industriales del mundo. Observen que Japón reporta números de una manera un poco distinta a las demás regiones: cuentan como robots algunas máquinas que en otras partes del mundo no se consideran así (se consideran simplemente como "máquinas de fábrica".
Una de las razones principales del crecimiento en el uso de robots industriales es la reducción del costo. Durante la década de 1990, los precios de los robots disminuyeron al mismo tiempo que aumentaron los costos de mano de obra humana. Considerando que los robots cada vez tienden a ser más efectivos y transformando a números estos ajustes de calidad, el costo por utilizar robots disminuye mucho más rápido que su etiqueta de precio.
Ésta es la tendencia individual más importante que impulsa el crecimiento del mercado de robots industriales.
Ésta es la tendencia individual más importante que impulsa el crecimiento del mercado de robots industriales.
Un factor secundario que también impulsa el mercado de robots es que, dejando a un lado la economía, los robots son cada vez mejores en las labores que implican riesgos para el ser humano, por lo que la tendencia es salvaguardar la integridad de las personas y designar dichas tareas a robots capacitados para este fin.
Las aplicaciones que llevan a cabo los robots industriales se están volviendo cada vez más sofisticadas, pero todavía se da el caso de que, como en el año 2000 en las imágenes de arriba, aproximadamente el 78% de los robots instalados en EEUU fueron robots para soldadura o manejo de materiales.
Por otro lado, un ámbito que ofrece un mayor reto y cada vez tiene mayor acogida es el ensamblaje realizado por robots industriales, el cual contabilizó el 10% de las instalaciones en EEUU.
Lo que constituye un robot industrial es un tema que merece ser debatido, sin embargo, como regla general, los brazos industriales mostrados en las imágenes de arriba siempre se incluyen como robots industriales, mientras que las máquinas CNC como una fresadora, generalmente no.
La diferencia podría ser la capacidad de programación del dispositivo: si un dispositivo mecánico puede programarse para realizar una amplia gama de acciones, lo más seguro es que sea un robot industrial. Por otro lado, las máquinas que en su mayor parte están limitadas a una clase de tarea se consideran como de automatización fija.
El estudio de la mecánica y el control de robots manipuladores no es una ciencia nueva, sino una recopilación de temas provenientes de campos "clásicos": la ingeniería mecánica contribuye con metodologías para el estudio de máquinas en condiciones estáticas y dinámicas, las matemáticas proveen herramientas para describir los movimientos espaciales y demás atributos de los robots. La teoría de control proporciona herramientas para diseñar y evaluar algoritmos para realizar los movimientos deseados o las aplicaciones de fuerza. Las técnicas de ingeniería eléctrica se aplican en el diseño de sensores a interfaces para robots industriales, y por último pero no menos importante, la ciencia de la computación contribuye con la base para programar estos dispositivos a fin de realizar la tarea designada.
En las próximas entregas me voy a enfocar en explicar en la mecánica y control de la forma más importante de robot industrial, es decir, el manipulador mecánico. Si quieren seguir leyendo al respecto, pueden visitar mi post
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