¿Sabes qué son los robots paralelos? En este blog los conocerás y entenderás su papel en el campo de la robótica. Pero comencemos con entender que es un robot.
Embedded Files
Por Mauricio Arrendondo y Kike Cuan.
2023.
Un robot está hecho de mecanismo con al menos 3 grados de libertad (direcciones para moverse) que podemos controlar. Un mecanismo es un conjunto de eslabones que se pueden mover entre ellos ya que están conectados mediante pares cinemáticos (o articulaciones). Los pares cinemáticos más comunes son: revoluta (permite rotación en un eje), prismático (permite traslación en un eje), cilíndrico (permite rotación y traslación en un eje) y esférico (permite rotación alrededor de un punto).
Cuando el último eslabón del mecanismo se conecta con el primero formando un “lazo cerrado” se denomina mecanismo de cadena cerrada. Este tipo de mecanismos es muy útil en tareas que requieren movimientos simples y repetitivos ya que tiene un número pequeño de grados de libertad y por lo tanto requieren pocos actuadores (motores y pistones) para moverse. Además, tienen una gran capacidad de carga y estabilidad por lo que son los preferidos en maquinaria pesada.
Cuando el último eslabón del mecanismo no se conecta con el primero, se denomina de cadena abierta . Este tipo de mecanismos tiene una gran movilidad lo que significa que puede moverse en muchas direcciones abarcando grandes distancias. Para lograr esto, todos los pares cinemáticos deben tener un actuador. Por su gran versatilidad, este tipo de mecanismos son frecuentemente implementados en industrias que requieren realizar tareas complejas de movimiento.
¿Es posible tener un robot con características de los mecanismos abiertos y cerrados? La respuesta son los robots paralelos. Este tipo de robots se puede interpretar como varios mecanismos abiertos que comparten el primer eslabón (base fija) y el último eslabón (plataforma móvil). Por esta característica es que a los robots paralelos también se les llama plataformas paralelas. En la siguiente figura se muestran tres cadenas cinemáticas abiertas una RRPS y dos RPU (R-revoluta, P-prismático, S- esférico y U-universal o dos revolutas) que se unen para formar un robot paralelo.
Los robots paralelos combinan características benéficas de los mecanismos abiertos y cerrados como una gran movilidad y al mismo tiempo gran capacidad de carga y estabilidad. Además, se pueden mover con gran precisión y no requieren de muchos actuadores. Por esta razón, los robots paralelos se utilizan en aplicaciones como: maquinado, manufactura aditiva, simuladores, dispositivos de rehabilitación, entre otros. En el GIF de la derecha se muestra a un robot paralelo que funciona como dispositivo de rehabilitación de tobillo y es capaz de realizar trayectorias complejas. Si quieres ver el que creamos nosotros en el lab ve el siguiente video
Como te puedes dar cuenta, los robots paralelos combinan características de los dos tipos de mecanismos existentes (abiertos y cerrados) por lo que ya no existe otro tipo de robot después de estos... ¡a menos que a alguien se le haya ocurrido crear robots flexibles! Pero eso lo veremos en el siguiente blog.
si quieres saber más:
Arredondo-Soto, M., Garca-Murillo, M. A., Vidal-Lesso, A., Jesus Cervantes-Sanchez, J., & Moreno, H. A. (2021). A Novel Kinematic Model of the Tibiofemoral Joint Based on a Parallel Mechanism. Journal of Biomechanical Engineering, 143(6). DOI: https://doi.org/10.1115/1.4050034
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