TRABAJAR CON FRANKA PRODUCTION 3
11 TRABAJAR CON FRANKA PRODUCTION 3
11.1 Principios básicos de robótica
Espacio articular
En el espacio articular, una pose de robot se describe usando los ángulos de rotación de cada una de las
articulaciones del robot. A diferencia de la mayoría de los robots industriales, que cuentan con seis
articulaciones, el Franka Production 3 dispone de siete, lo que proporciona una extraordinaria flexibilidad.
Los movimientos en el espacio articular mueven todas las articulaciones simultáneamente desde la posición
actual hasta la pose de articulación que se ha definido como objetivo. El movimiento del End-Effector
resulta de la rotación de las articulaciones y no sigue una trayectoria específica (p. ej., una línea del espacio
cartesiano).
Espacio cartesiano
En el espacio cartesiano, una pose de robot se describe usando ángulos de rotación alternativos de cada
una de las articulaciones del robot. Aquí el interés se centra en la posición y la orientación del End-Effector.
La representación del espacio tridimensional de una pose cartesiana suele consistir en tres valores de
longitud (en metros) para determinar la posición y tres valores (en grados) para orientar el End-Effector.
Más información sobre las poses del robot en el apartado Redundancia de este capítulo.
Los movimientos en el espacio cartesiano permiten el seguimiento preciso de trayectorias predefinidas en el
espacio, como, por ejemplo, líneas rectas. El cambio de posición se llama traslación, mientras que el cambio
de orientación se llama rotación. El movimiento cartesiano de un robot siempre depende del sistema de
coordenadas de referencia, que puede configurarse para Franka Production 3 mediante la configuración del
End-Effector en la sección de administración de Desk.
Redundancia
Puesto que Franka Production 3 tiene siete articulaciones, el Brazo puede alcanzar una determinada pose
cartesiana con varias configuraciones de articulación. Esta capacidad se llama redundancia. La parte del
robot que todavía puede moverse manteniendo la misma pose del End-Effector se suele llamar "codo",
porque se corresponde con la capacidad de movimiento del codo de un brazo humano. La redundancia del
Brazo ofrece una mayor flexibilidad a la hora de enseñar la ejecución de tareas, p. ej., usándola para rodear
un obstáculo con el fin de agarrar un objeto situado tras este. El comportamiento del codo del robot puede
modificarse y adaptarse según la situación. Puede ajustarse para que pueda moverse libremente
o permanecer inmóvil.
Sensibilidad
El Brazo tiene sensores de par en las siete articulaciones. Los sensores de par permiten, entre otras cosas,
reconocer y reaccionar ante cualquier fuerza, por muy pequeña que sea, que pueda estar actuando sobre el
Brazo. Esta sensibilidad facilita numerosas funcionalidades y capacidades, como la impedancia o la
detección sensible de colisiones. Para alcanzar la máxima sensibilidad, es necesario compensar de la mejor
manera posible las fuerzas adicionales que actúan sobre el robot, p. ej., un End-Effector montado. Por esta
razón, el End-Effector debe estar configurado de la manera más precisa posible en la interfaz Settings
(ajustes) de Franka UI.
Impedancia
Impedancia es el comportamiento de un robot que imita la habilidad de un resorte mecánico. La impedancia
puede interactuar suavemente con el entorno, por ejemplo, para no dañar objetos frágiles. La habilidad de
cambiar la impedancia es similar a la de un brazo humano que tensa los músculos para cambiar la rigidez
y puede adaptarse dependiendo de la situación para aumentar la firmeza al ejecutar una tarea.
Detección de colisión y reacción
Los siete ejes cuentan con sensores de par. Estos pueden proporcionar información sobre los pares por eje
actualmente aplicados en cualquier momento. En combinación con nuestro Control de Franka Production 3,
basado en modelos, pueden identificarse las desviaciones entre los pares esperados y los pares reales.
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