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Mecanismos para la transmisión de movimiento
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Automatización y Robótica. Morfología 1
Transmisión del movimiento• Transmisiones: Elementos encargados de transmitir el movimiento desde los
elementos motores hasta las articulaciones y, eventualmente, realizar una conversión del mismo.
• Justificación:– Aceleraciones elevadas en el extremo ⇒ Reducción del momento de
inercia.– Pares estáticos dependen directamente de la distancia a las masas.– Acercamiento de los elementos motores a la base del robot.
• Propiedades importantes:– Tamaño y peso reducido.– Gran rendimiento.– No debe afectar al movimiento.– Funcionamiento continuo a par elevado.
Automatización y Robótica. Morfología 2
Transmisión del movimiento (Ejemplo)
Transmisión de movimiento correspondiente a la muñeca de un robot
Automatización y Robótica. Morfología 3
Sistemas de transmisión/conversión para robots
Entrada-Salida Denominación Ventajas InconvenientesCircular-Circular Engranaje
Correa dentadaCadenaParalelogramoCable
Pares altosDistancia grandeDistancia grande - -
Holguras -RuidoGiro limitadoDeformabilidad
Circular-Lineal Tornillo sin finCremallera
Poca holguraHolgura media
RozamientoRozamiento
Lineal-Circular Paral. ArticuladoCremallera
-Holgura media
Control difícilRozamiento
Automatización y Robótica. Morfología 4
Transmisión del movimiento circular
Transmisión por engranajes en el telemanipulador TELBOT
Automatización y Robótica. Morfología 5
Conversión del movimiento circular en lineal
Tornillo sin fin de circulación de bolas Conjunto piñón-cremallera
Automatización y Robótica. Morfología 6
Conversión del movimiento lineal en circular (I)
Mecanismos para efectuar un movimiento circular mediante un actuador de desplazamiento lineal
Automatización y Robótica. Morfología 7
Conversión del movimiento lineal en circular (II)
Paralelogramos articulados para la conversión de movimiento lineal en circular
Automatización y Robótica. Morfología 8
Reductores
• Misión:– Adaptar par y velocidad de la salida del actuador a los valores adecuados
para el movimiento de los eslabones del robot.• Específicos para robots: Altas prestaciones.• Propiedades importantes:
– Bajo peso, tamaño y rozamiento.– Capacidad de reducción elevada en un solo paso.– Mínimo momento de inercia.– Mínima holgura.– Alta rigidez torsional.
Automatización y Robótica. Morfología 9
Características de reductores para robótica
Características Valores típicosRelación de reducciónPeso y tamañoMomento de inerciaVelocidad máxima de entradaPar de salida nominalPar de salida máximoJuego angularRigidez torsionalRendimiento
50 3000.1 30 kg.10-4 kg m2
6000 7000 rpm5700 Nm7900 Nm
0 2”100 2000 Nm/rad
85 % 98 %
Automatización y Robótica. Morfología 10
Ejemplo de reductores: HARMONIC-DRIVE• Características:
– El Circular Spline es rígido y está fijo.
– El Flexspline es flexible y se une al eje de salida.
– El Wave Generator es elíptico y se fija al eje de entrada.
– Los dientes interiores del Circular Spline engranan con los exteriores del Flexspline.
– La diferencia de dientes es de 1 o 2.
– La relación de reducción es la relación entre dicha diferencia y los dientes del Flexspline.
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Ejemplo de reductores: HARMONIC-DRIVE
• Principio de funcionamiento.
Automatización y Robótica. Morfología 12
Ejemplo de reductores : CYCLO• Características:
– Movimiento cicloidal de un disco de curvas movido por excéntrica.
– El disco de curvas rueda sobre los rodillos exteriores.
– Relación de reducción igual a la diferencia entre rodillos exteriores y huecos del disco de curvas.