La robótica, como industria y como clase de tecnología, está cambiando y avanzando rápidamente. Tanto si eres un aficionado como un ingeniero en robótica experimentado, necesitas conocer cada componente al dedillo. En algunos casos, también debes saber elegir entre varias variantes diferentes.
Tal es el caso de los motores de los robots. No importa lo ingeniosas que puedan ser las articulaciones de un robot, se necesita el producto adecuado para proporcionar todo el movimiento, la fuerza y el alcance del metal y el plástico.
¿Qué tipos de motores de robot están disponibles?
Existen varias categorías de motores robóticos. Cada una de ellas tiene subtipos y sus propias aplicaciones y ventajas. A continuación, se presenta un resumen de los tipos disponibles en la actualidad.
Actuadores robóticos
Hay tres tipos de actuadores:
- Actuadores neumáticos:Utilizan aire comprimido para funcionar. Con pocas piezas móviles, son fiables y fáciles de mantener. No pueden controlar la velocidad, la posición y la precisión tan bien como los otros tipos, pero son ideales para tareas de almacenamiento como la preparación y la carga.
- Actuadores hidráulicos:Esta es una buena opción para robots grandes que transportan cargas pesadas. Utilizan un fluido a base de aceite bombeado en lugar de aire para proporcionar movimiento. Si bien son más grandes y ruidosos que otros tipos, son precisos, pero pueden producirse fugas de fluido con el tiempo.
- Actuadores eléctricos:Los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Son el tipo más común en todas las categorías de robots en la actualidad, ya que la electricidad es un recurso relativamente abundante. También funcionan bien en robots de todos los tamaños, son más compactos en relación con su potencia de salida y son más fáciles de mantener con una contaminación casi nula.
Aunque los actuadores eléctricos son los más comunes y ofrecen la gama más amplia de funciones en robótica, pueden suponer un riesgo en entornos que contienen explosivos. También requieren un sistema de mando más complejo que otros tipos de motores.
Motores eléctricos
Dentro de la categoría de motores eléctricos, existen varios tipos diferentes. Esta categoría incluye los siguientes tipos:
- Motores de corriente alterna (CA):La corriente alterna se puede obtener de un enchufe de pared común. Los motores de CA utilizan esta abundante fuente de energía para crear inducción electromagnética. Los ingenieros prefieren los mecanismos de CA cuando se requiere una velocidad constante. Sin embargo, son poco comunes fuera de los robots de alto par a escala industrial.
- Motores de corriente continua (CC):En lugar de utilizar un enchufe de pared, los motores de CC suelen obtener energía de una batería. Los mecanismos de CC vienen en una variedad de tamaños y ofrecen rangos de carga muy variables, así como tiempos de respuesta rápidos y maniobrabilidad en comparación con los modelos enchufables.
- Servomotores:También conocidos simplemente como "servos" e incluyendo servomotores industriales, estos son algunos de los motores de mayor precisión disponibles. Permiten un ajuste de errores casi instantáneo durante el funcionamiento. Estos motores son ideales para brazos robóticos y otros tipos de robots robóticos y colaborativos si necesita un posicionamiento preciso y un alto par en un paquete pequeño. Al utilizar servos, puede haber un retraso entre movimientos.
- Motores paso a paso:Los motores paso a paso funcionan en incrementos muy pequeños para proporcionar un par elevado al mantener un objeto estacionario y un posicionamiento preciso en cada paso. La precisión de estos motores suele ser del orden de 0.01 grados y 0,1 milímetros. El par total es similar al de un servomotor. Los motores paso a paso son más costosos de operar que otros tipos en términos de requisitos de energía.
¿Cómo elegir el motor adecuado para tu robot?
Puedes consultar los puntos anteriores para limitar los motores que puedes elegir para tu próximo proyecto de robótica. Sin embargo, antes de volver a leerlos todos, crea una lista de características imprescindibles que tu robot necesita.
¿Qué tareas realizará y cuál es su margen de error para sus movimientos?
Analice el entorno normativo para comprender su tolerancia a la contaminación. La contaminación del motor no solo es una de las principales causas de fallas del motor, sino que también es una amenaza para la calidad del producto en un entorno de fabricación reacio al riesgo.
En otras palabras, no necesariamente correspondería un actuador hidráulico a una instalación de alta delicadeza y alta limpieza como la fabricación de alimentos o productos farmacéuticos.
Estos son otros puntos a tener en cuenta al investigar los distintos tipos de motores de robot:
- Relación tamaño-potencia:¿Cuál es el tamaño de tu estructura? ¿El robot necesita moverse por espacios reducidos o la potencia bruta es más importante que el tamaño?
- Limitaciones de carga:El tipo de accionamiento que elija para su robot necesita suficiente torque para soportar las cargas esperadas que transportará.
- Exactitud:¿Cuál es la tolerancia al movimiento anormal mientras el robot se mueve? ¿Necesita un motor que proporcione una corrección de errores instantánea y precisa?
- Fiabilidad:¿Qué personal tiene su departamento de mantenimiento? ¿Con qué frecuencia espera que se realice el mantenimiento de su robot?
- Consumo de recursos:No todos los motores de robots son tan ecológicos como otros. Los motores paso a paso consumen energía incluso en modo de espera, pero a veces son la única opción.
Motores para cada robot
Los motores abarcan desde el nivel de consumo hasta las implementaciones robóticas a gran escala. Si investigas los entornos regulatorios y laborales de antemano, te darás cuenta rápidamente de que cada programa de robótica tiene un tipo de motor.