Modelado y simulación del Efector final de un robot manipulador en enfoque de Bond Graph

Abstract

Robotics is a relatively new field of modern technology that crosses the boundaries of traditional engineering. To understand the complexity of robots and their applications, knowledge of industrial engineering, computer science, economics and mathematics, among others, is required. New engineering disciplines such as manufacturing engineering, application engineering, and knowledge engineering are beginning to emerge to deal with the complexity of the robotics field and the largest automation area of industries. In a few years, robotics engineering may be a specialized discipline. An industrial robot is a general-purpose manipulator controlled by a computer, consisting of some rigid elements connected in series, by means of prismatic or revolution joints. The end of the chain is fixed to a support base, while the other end is free and equipped with a tool called an end effector or Gripper depending on the comfort. The end effector or Grippe is a tool in charge of interacting directly with the robot environment, it depends mainly on the task performed by our robot manipulator, since they are classified in functions such as: * holding Operation Handling * assembly * or special cases such as focus in medicine. In these types of end effectors, we can implement the use of the modeling system in the Physical Domain (Bond Graph), which is a methodology with a modeling approach based on power transfer, unifying the symbolism for phenomena of various physical domains. Henry Paynter in 1961 presented the Bond Graph Theory as a general abstract methodology for modeling physical systems.

La robótica es un campo relativamente nuevo de la tecnología moderna que cruza las fronteras de las ingenierías tradicionales. Para comprender la complejidad de los robots y sus aplicaciones, se requiere del conocimiento de la ingeniería industrial, de las ciencias computacionales, de la economía y las matemáticas entre otras. Nuevas disciplinas de la ingeniería, tales como la ingeniería de manufactura, la ingeniería de aplicaciones y la ingeniería del conocimiento están empezando a emerger para tratar con la complejidad del campo de la robótica y el área más grande de automatización de las industrias. Dentro de pocos años es posible que la ingeniería de la robótica sea una disciplina especializada. Un robot industrial es un manipulador de uso general controlado por computadora, y que consiste en algunos elementos rígidos conectados en serie, mediante articulaciones prismáticas o de revolución. El final de la cadena está fijo a una base soporte, mientras el otro extremo está libre y equipado con una herramienta llamada efector final o Gripper según sea la comodidad. El efector final o Gripperes una herramienta encargada de interactuar directamente con el entorno del robot, depende principalmente de la tarea que realiza nuestro robot manipulador, ya que se encuentran clasificados en funciones como: * sujeción Operación Manipulación * montaje * o casos especiales como el enfoque en la medicina. En estos tipos de efectores finales, podemos implementar el uso del sistema de modelado en el Dominio Físico (Bond Graph), que es una metodología con un enfoque de modelado basado en transferencia de potencia, unificando el simbolismo para fenómenos de diversos dominios físicos. Henry Paynter en 1961 presentó la Teoría de Bond Graph como una metodología abstracta general para modelar sistemas físicos.