BRAZO ROBÓTICO BOLT

¿QUÉ ES UN ROBOT DE BRAZO ARTICULADO?

Un brazo manipulador es el brazo de un robot que suele ser programable, con funciones similares a las de un brazo humano. Los enlaces de este manipulador están conectados por ejes que permiten un movimiento de rotación (como en un robot articulado) y/o un movimiento de traslación (lineal).

En el caso de una imitación completa de un brazo humano, un brazo manipulador presenta en su elemento terminal 3 movimientos de rotación y 3 movimientos de traslación.

Puede ser autónomo o controlado manualmente y puede utilizarse para realizar una variedad de tareas con gran precisión.

Los brazos manipuladores pueden ser fijos o móviles (es decir, con ruedas) y pueden diseñarse para aplicaciones industriales.

Los robots de brazos articulados se definen como robots que contienen articulaciones giratorias. Estas articulaciones comúnmente se denominan ejes en el mundo de la robótica. Los robots articulados pueden ser tan simples como una estructura de dos ejes o complejos con diez o más ejes y suelen estar propulsados ​​por servomotores. La mayoría de los robots industriales tienen de cuatro a seis ejes, siendo los seis ejes los más comunes.

Como se mencionó anteriormente, cada articulación de un robot articulado se denomina eje. Cada eje robótico proporciona un grado adicional de libertad que se refiere a los movimientos independientes del robot. Los ejes generalmente están dispuestos en cadena para permitir que cada uno de ellos apoye a otro ubicado más alejado en la estructura del robot. La estructura de un robot articulado comienza con una base que está vertical al suelo y contiene la primera articulación.

El cuerpo principal del robot está conectado a la base mediante esta primera articulación giratoria. Otra articulación giratoria es perpendicular al cuerpo del robot y conecta el hombro con el cuerpo. Al final del hombro del robot hay una articulación giratoria paralela que sirve para unir el hombro al brazo del robot.

Luego se utilizan otras articulaciones o ejes al final del brazo del robot para unir la muñeca del robot y el efector final. Esta estructura robótica está diseñada para imitar fielmente el brazo humano. Ellos servomotores del robot se utilizan para impulsar el movimiento de cada eje, lo que permite precisión y velocidad.

Brazo robotico

Desde la introducción de los controladores lógicos programables en la ingeniería industrial en 1968, las capacidades de automatización de procesos han aumentado a un ritmo rápido. Las mejoras en los circuitos integrados basados ​​en silicio y el surgimiento de la mecatrónica como disciplina han permitido a las máquinas automatizar tareas con alta precisión y exactitud. El campo de la robótica se ha convertido en una realidad y ya no es una quimera.

La mano humana: la primera herramienta

Los humanos han podido realizar mejoras a gran escala en un período de tiempo relativamente corto gracias a la evolución de sus manos. Una mano, formada por muchos huesos, articulaciones, músculos, ligamentos y tendones, puede realizar una amplia gama de tareas.

Esto es posible gracias a la destreza de la mano humana y al control superior que tenemos sobre nuestros apéndices. Los pulgares oponibles reforzaron la naturaleza prensil de la mano que los humanos recibieron de sus ancestros evolutivos. La versatilidad, destreza y control que brindan nuestras manos nos ha permitido crear y utilizar herramientas para lograr progreso, en lugar de hacer evolucionar nuestros cuerpos.

El brazo robótico: el camino a seguir

Los brazos robóticos eran el camino a seguir para automatizar tareas regulares y repetibles. Intentando imitar la versatilidad de la mano humana, los brazos robóticos pueden equiparse con diferentes tipos de herramientas.

Puntas de soldadura, puntas de perforación, herramientas de pulido, sistemas de inyección de líquidos, etc. pueden ser apéndices para un brazo robótico. Aunque los brazos robóticos no pueden igualar a sus homólogos humanos en versatilidad y destreza, pueden realizar tareas especializadas en un entorno industrial moderno. Existen muchos tipos de brazos robóticos en función de sus capacidades y de la complejidad de los movimientos que pueden realizar:

• Robot cartesiano/pórtico: los robots cartesianos operan ejecutando un movimiento lineal en dos o tres ejes en el sistema de coordenadas cartesianas. También se les llama robots lineales.

• Robot SCARA: Además de los movimientos sobre los ejes lineales de los robots lineales, SCARA dispone de dos articulaciones giratorias para movimientos más versátiles.

• Robot cilíndrico: los robots cilíndricos utilizan los ejes de sistemas de coordenadas cilíndricos para la planificación del movimiento.

• Robot Esférico/Polar: Utiliza sistemas de coordenadas polares, a diferencia de los robots cartesianos y cilíndricos.

• Robot articulado: Un robot con un conjunto complejo de movimientos lineales y giratorios incorporados entre sí es un robot articulado. Son más versátiles y fáciles de programar que otros robots. Los robots de seis ejes son robots industriales muy utilizados y pueden clasificarse como robots articulados.

• Robot antropomórfico: Se asemeja a una mano humana con dedos y pulgar que se pueden controlar de forma independiente. Estos robots pueden tener altos grados de libertad (30 y más), mientras que los robots de seis ejes tienen seis grados de libertad.

Gran versatilidad gracias a los brazos articulados

Los robots articulados ofrecen más grados de libertad que cualquier otro tipo de robot, por lo que son utilizados habitualmente por los fabricantes. Su mayor rango de movimiento imita estrechamente al de un ser humano, lo que los convierte en soluciones ideales para líneas de producción. También ofrecen una mayor flexibilidad en las operaciones de producción. Su capacidad para abarcar un determinado número de movimientos los hace más adaptables a los cambios en el proceso productivo o en las piezas a mecanizar. Los movimientos mejorados proporcionan un mayor ámbito de trabajo para el robot, permitiendo la manipulación de una variedad de piezas, desde las más pequeñas hasta las más grandes. También son versátiles gracias a las múltiples aplicaciones que pueden realizar. Estas aplicaciones incluyen soldadura por arco,

¿De qué están hechos los robots con brazos articulados?

Ruta continua: un esquema de control en el que las entradas o comandos especifican cada punto a lo largo de una ruta de movimiento deseada. La trayectoria está controlada por el movimiento coordinado de las articulaciones del manipulador.

Grados de libertad (DOF): el número de movimientos independientes en los que puede moverse el efector final, definido por el número de ejes de movimiento del manipulador.

Pinza: Dispositivo de agarre o sujeción, fijado al extremo libre de la última conexión del manipulador; También llamada mano del robot o efector final.

Carga útil: la carga útil máxima es la cantidad de peso que transporta el robot manipulador a velocidad reducida manteniendo la precisión nominal. La carga útil nominal se mide a la velocidad máxima manteniendo la precisión nominal. Estos valores dependen en gran medida del tamaño y la forma de la carga útil.

Ciclo pick and place: El ciclo pick and place es el tiempo, en segundos, necesario para ejecutar la siguiente secuencia de movimientos:

• Paso 1: baje una pulgada,
• Paso 2: Ingrese una carga útil nominal;
• Paso 3: suba una pulgada;
• Paso 4: Mueva 12 pulgadas;
• Paso 5: baje una pulgada;
• Paso 6: suelte el agarre; subir una pulgada;
• Paso 7: y regresa a la posición inicial.

Alcance: La distancia horizontal máxima entre el centro de la base del robot y el final de su muñeca.

Precisión: La diferencia entre el punto que un robot intenta alcanzar y la posición real resultante. La precisión absoluta es la diferencia entre un punto solicitado por el sistema de control del robot y el punto realmente alcanzado por el brazo manipulador, mientras que la repetibilidad es la variación ciclo a ciclo del brazo manipulador mientras apunta al mismo punto.

Repetibilidad: Capacidad de un sistema o mecanismo de repetir el mismo movimiento o alcanzar los mismos puntos cuando se le dan las mismas señales de control. El error de ciclo a ciclo de un sistema al intentar realizar una tarea específica.

Resolución: El incremento más pequeño de movimiento o distancia que puede ser detectado o controlado por el sistema de control de un mecanismo. La resolución de una junta es función de los pulsos del codificador por revolución y la relación de transmisión, y depende de la distancia entre el punto central de la herramienta y el eje de la junta.

Programa Robot: Un programa para comunicarse con robots para computadoras personales. Proporciona emulación de terminal y funciones de utilidad. Este programa puede guardar toda la memoria del usuario y parte de la memoria del sistema en archivos de disco.

Velocidad máxima: Velocidad máxima que consiste en que la punta de un robot se mueva en extensión completa con todas las articulaciones moviéndose simultáneamente en direcciones complementarias. Esta velocidad es el máximo teórico y bajo ninguna circunstancia debe usarse para estimar el tiempo de ciclo de una aplicación en particular. Una mejor medida de la velocidad real es el tiempo del ciclo estándar de recogida y colocación de 12 pulgadas. Para aplicaciones críticas, el mejor indicador del tiempo de ciclo alcanzable es una simulación física.

Servo: Controlado por una señal de control que está determinada por el error entre la posición actual del mecanismo y la posición de salida deseada.

Punto de paso: Punto por el que debe pasar la herramienta del robot sin detenerse; Los puntos de cruce están programados para superar obstáculos o llevar el brazo a una posición de menor inercia durante parte del movimiento.

Entorno de trabajo: Forma tridimensional que define los límites que puede alcanzar el robot manipulador; También llamado envolvente de alcance.

Tipos

• robot cartesiano
• robot cilíndrico
• Robot esférico / robot polar
• robot escarabajo
• robot articulado
• robot paralelo

MRMC Bolt Mini Model Mover

Mark Roberts Motion Control, también llamado MRMC, recientemente lanzó un robot de cámara de “nivel de entrada” que se añade a su línea: el MRMC Bolt Mini Model Mover. Este robot puede mover plataformas de cámara (o cualquier otra cosa) de hasta 8 kg/17.6lbs con un alcance máximo de 93cm/3 pies. ¡Echémosle un vistazo a este nuevo sistema de control de movimiento!

Los productos de Mark Roberts Motion Control (ahora parte de Nikon Group) son lo que se puede llamar un estándar de la industria en lo que respecta a los robots que pueden mover una cámara. De hecho, desde 1991 la compañía ha estado fabricando el Milo, un sistema de cabezal remoto/grúa/dolly motorizado que puede mover una cámara en casi todos los ejes al tiempo que permite controlar el zoom/enfoque/iris a velocidades muy altas.

En 2012, MRMC lanzó el Bolt, uno de los equipos de control de movimiento de alta velocidad más rápidos del mundo. Luego, salieron distintas versiones: el Bolt X, Bolt JR, Bolt JR + y, finalmente, el MRMC Bolt Mini Model Mover, que acaba de salir al mercado.

El MRMC Bolt Mini Model Mover es un brazo de alta velocidad de 6 ejes que tiene una velocidad máxima de 270° por segundo y alcanza una velocidad máxima de 10,5m/s combinando los ejes. Según MRMC -y tengo pocas dudas al respecto considerando la calidad y confiabilidad de sus productos- se puede repetir cada movimiento de cámara con una precisión de +/- 0.02mm.

Respecto a la carga útil, el Bolt Mini Model Mover puede soportar cargas útiles de hasta 8kg/17.6lbs y pesa solo 42kg/92.5lbs, por lo que es bastante liviano para un robot de este tipo. Ha sido diseñado pensando en la compacidad y la movilidad, es por ello que el Bolt Mini Model Mover se puede operar con solo un enchufe de CA monofásico (200-230 V), que es el estándar en Europa.

El sistema viene con tres placas de montaje estándar: una placa de queso, una pinza de agarre y una montura de mandril. Esto implica que podrás montar una cámara en el extremo del brazo robótico. Además, podrás colocar accesorios y utilizar el Mini Model Mover junto con otro brazo Bolt para lograr movimientos y efectos complejos.

En cuanto al alcance máximo, el Bolt Mini Model Mover puede extenderse hasta 93cm/3 pies horizontalmente y 1,37m/4.5 pies verticalmente.

Al igual que todos los brazos robóticos Bolt, el Mini Model Mover funciona con el software de control de movimiento Flair.

BOLT: El brazo robot hecho para slow motion

Seguro que más de una vez te has parado a pensar cómo en aquel anuncio de la televisión son capaces de hacer caer unos cereales que chocan a cámara lenta con un chorro de leche, dándole un aspecto suculento. Pues bien, descartando algunos renders (que los hay), parece que hay un brazo robot llamado BOLT que se encarga de hacer todo este tipo de cosas.

Es un brazo pensado para el cine y la televición que es muy rápido y puede montar fácilmente una cámara especial como por ejemplo una Phantom Flex que es capaz de capturar vídeo en resolución 4k hasta 1000 imágenes por segundos (¡tremendo! ya publicaré más cosas sobre esta cámara). El resultado es espectacular pero no deja de necesitar una preparación meticulosa del set y el atrezo, cosa que podemos ver en un par de vídeos que os dejo a continuación.

GlamBot o Bolt CineBot: el robot que toma los mejores retratos que un artista pueda tener

El paseo por la alfombra roja de una premiación es el momento del ‘glamour’. Las estrellas del cine, televisión y la música exhiben sus vestimentas, dan sus impresiones sobre moda y estilo y saludan. El ritual queda completo cuando son retratados, y este instante parece haber encontrado a un soberano: el Bolt CineBot.

¡La cadena E! Entertainment Television es responsable de que esta tecnología, a la cual llama GlamBot (robot del glamour), sea noticia en cada alfombra roja que exista desde 2018. Prueba de ello es la viralización de los retratos en video que se tomaron durante los premios Oscar de la semana pasada a cargo del cineasta y fotógrafo Cole Walliser.

Este GlamBot -o Bolt CineBot- empezó a captar la atención de los especialistas en fotografía y tecnología en los premios Grammy del año pasado. Resaltó por ser un dispositivo de alta velocidad programable, esto gracias al trabajo del brazo robótico de la empresa Camera Control que sostiene una cámara Phantom 4K Flex con una lente Leica Summilux.

¡El dispositivo se creó tras el acercamiento de la cadena E! con Camera Control, según el blog «EventManager». La intención era contar con un soporte que realice movimientos complejos mientras una cámara produce imágenes de hasta 1.000 fotogramas por segundo, creando tomas realmente impresionantes que permiten apreciar los detalles de la vestimenta y maquillaje de los artistas retratados.

El Bolt CineBot debe su nombre al atleta Usain Bolt, esto para describirse como la cámara más rápida del mundo. Según Camera Control, cada movimiento que realiza el brazo robótico está completamente bajo control del operador y puede realizar desplazamientos repetitivos precisos. Además, la cámara puede estar conectado a disparadores externos, motores de modelo y giradiscos para una sincronización de extrema exactitud.

La lente de la cámara tiene un motor de alta torsión y velocidad capaz de controlar las funciones fotográficas necesarias para realizar la toma perfecta. La iluminación es igualmente controlada por un sistema DMX. Y cuenta con una interfaz con gráficos de realidad aumentada virtual y en tiempo real a través de la tecnología de Flair -un ejemplo son los destellos de luz que aparecen en el retrato de Jennifer Lopez durante los Oscar 2019.

La cámara puede realizar un movimiento a gran velocidad y retroceder en fracciones de segundo. «Con el brazo Bolt, la cámara puede, literalmente, seguir objetos que caen y capturar imágenes que serían imposibles con la mano o cualquier otro método», explica la tecnología en su sitio web.

El brazo funciona con un software que le permite movimientos exactos de forma casi instantánea que, bajo cualquier otro método, demandarían mucho tiempo de crear o programar. El fabricante del Bolt CineBot, la empresa Mark Roberts Motion Control, asegura que puede ofrecer el sistema para equipos de un peso de hasta mil kilogramos con seis grados de libertad de movimiento completos, «a velocidades que pueden ser más rápidas de lo que el ojo humano puede ver».

El Bolt CineBot, y otras soluciones del fabricante Mark Roberts, se utilizan en todo el mundo para filmar películas, videos musicales y comerciales. ¡Pero E! las utiliza para su retrato en video en alfombras rojas. Esto demanda un trabajo diferente.

En sus redes sociales, el fotógrafo Cole Walliser explicó que durante los premios Oscar de este año tuvo solo 30 segundos con cada artista que halló para explicar qué es el GlamBot y hasta un minuto para indicar cómo iba a tomar el retrato y usar la tecnología.

El robot contó con hasta 12 movimientos preprogramados que el también cineasta elige según la posición del artista, su vestido y el movimiento que realizará. El robot puede adoptar otros movimientos, pero eso depende de las necesidades del operador.

«La presión está activa porque solo tienes una toma, y ​​esta es una plataforma peligrosa que te puede noquear [por el alcance de hasta dos metros que tiene y el movimiento veloz que realiza]», dijo Wallace. «Me siento bien explicando cosas, pero a veces el ambiente es tan frenético que realmente no puedes escucharme o concentrarme».

¡El encargado por E! lo describe como un proceso único «que consiste en la mitad de un show en vivo, la mitad de la dirección de un lugar de belleza, un coach de movimiento, nada más que trabaje en un director se acerca. Filmamos cerca de 140 tomas en los Oscar este año y muchos los transmitimos».

Control de un brazo robótico industrial

Los robots industriales hacen que las líneas de montaje sean más eficientes y fiables. Junto con cualquier sensor extensímetro de puente completo, los operadores pueden utilizar los nuevos amplificadores IAA para enviar señales claras y nítidas a los controladores lógicos que gobiernan la línea de montaje.

FUNCIONAMIENTO:

En esta aplicación, se inserta un sensor de fuerza y ​​torsión directamente en el brazo robótico.

Junto con un acondicionador de señal de la serie IAA, preciso y de bajo ruido, la señal analógica se transfiere a un PLC que permite el control del brazo robótico.

Esta aplicación requiere el uso de dos acondicionadores de señal de un solo canal para fuerza y ​​par.