Un kit de articulaciones para robots

Las articulaciones del kit ‘robolink’ presentadas recientemente en la feria de Hanover (Alemania), son accionadas según el principio del mando por cable, o sea, de forma similar al mecanismo humano de los huesos y tendones. En los brazos articulados que también pertenecen al componente de polímero del esqueleto del robot se pueden tender no sólo los tubos hidráulicos y neumáticos, sino también todos los cables de datos de forma segura. Controlan los sensores acústicos, de imagen y de medición de fuerzas, o sea, los órganos sensoriales de los robots humanoides.

Con el nuevo componente de polímero del esqueleto, Igus entra en campo desconocido. Rudolf Bannasch, gerente de la firma EvoLogics de Berlín, una empresa que opera en el sector de biónica y robots humanoides, dio el impulso inicial y le ofreció a Iigus su apoyo en el desarrollo. “En el desarrollo de robots humanoides le dedicamos muchísimas horas a la mecánica”, explica Bannasch. “Hace tiempo ya que soñamos con un kit de construcción cuyos elementos sean fáciles de montar”. Ello reduciría en gran medida los tiempos de desarrollo y los programadores de la inteligencia artificial podrían empezar antes a trabajar. Igus, por su parte, posee una experiencia de muchos años en el campo de los robots humanoides y de aplicación industrial. Así, por ejemplo, se utiliza la tecnología de polímero de Igus en los apoyos de los sistemas móviles autónomos y en todo el mundo se equipan robots industriales con sistemas de cadenas portacables multidimensionales móviles ‘Triflex R’.

El kit para robots que se acaba de presentar se ha concebido especialmente para los desarrolladores de robots y los laboratorios que trabajan en el área de los sistemas humanoides, así como en soluciones de poco peso para la manipulación y automatización. Para igus, el objetivo del desarrollo era reducir al máximo las masas en movimiento para que los actuadores se desacoplen de los elementos funcionales, como pinzas, manos y ventosas. Aquí se puso especial atención en un rápido montaje y un diseño que facilitara el uso, así como en la aplicabilidad de las ventajas del plástico optimizado tribológicamente, como la autolubricación y el peso reducido.

El concepto del kit ‘robolink’ consta de una unidad de accionamiento y control, brazos articulados de diferente longitud y en diferentes acabados y articulaciones de varios tamaños con orificios para cables de control adicionales incluidos. Al final de esta conexión en serie de articulaciones de longitud variable, Igus ofrece la posibilidad de acoplar herramientas de todo tipo. Al tratarse de un sistema modular, se pueden construir y producir parcialmente las más variadas configuraciones de robots humanoides. Desde el brazo articulado y un pescante móvil pasando por ‘canoas’ hasta objetos de cuatro patas. Las articulaciones pueden combinarse libremente.

La unidad de accionamiento y control se ha diseñado expresamente como “caja negra”. Así, los desarrolladores de robots tienen la posibilidad de elegir si quieren trabajar con sistemas neumáticos o hidráulicos o con un sistema electrotécnico. Los brazos articulados están compuestos de plástico reforzado con fibra de carbono u otros materiales ligeros. El núcleo biónico del esqueleto del robot lo constituyen las articulaciones de plástico moldeadas por inyección. Son controladas a través de cables Bowden que transmiten las fuerzas de tracción, mientras que en el ser humano ejercen esta función los tendones. El cable de accionamiento exterior se retiene mientras se tira del cable de accionamiento interior. De esta forma son accionadas las pinzas, la pala, la garra o cualquier otra herramienta que elija el desarrollador.

Los cables Bowden son conducidos por las articulaciones y por los brazos, de una articulación a la siguiente y así sucesivamente de forma similar a la conexión en serie de las articulaciones del ser humano. Para cada articulación de plástico se precisan solamente cuatro cables que hacen que la articulación pueda rotar y girar libremente. Los cables mismos están compuestos de fibras plásticas técnicas. Son altamente resistentes, presentan una dilatación reducida, son resistentes a las sustancias químicas, autolubricantes y casi totalmente resistentes a la fricción. Según Igus poseen una eficiencia energética mayor que el acero debido a su poco peso y ofrecen ventajas técnicas de fricción y desgaste. “Nos alegramos de abrirnos camino en un nuevo terreno con nuestro triboplástico”, señala el gerente de Igus, Frank Blase. “El nuevo kit ofrece grandes ventajas a los desarrolladores de robots humanoides: soluciones mecánicas ligeras y listas para un sector con futuro.”