Glosario de robótica: los términos de las especificaciones, explicados

Definiciones breves de los términos que encontrarás en especificaciones, guías y noticias de robótica. Cada uno enlaza con una guía más extensa cuando la hay.

A

• Accionamiento cuasi directo (quasi-direct drive): Actuador con una relación de reducción baja para que la articulación siga siendo reversible y rápida; se usa en muchos robots con patas.
• Actuador: La pieza que genera el movimiento. En los robots suele ser un motor eléctrico con reductor, controlador (driver) y encoders en un solo módulo. Consulta el interior de una articulación robótica.
• Actuador elástico en serie (series elastic actuator): Actuador con un muelle colocado a propósito entre el motor y la carga, que permite medir y limitar la fuerza.
• AGV: Vehículo de guiado automático (automated guided vehicle): robot móvil que sigue rutas fijas, como cintas, cables o marcas en el suelo. Consulta cómo navegan los robots móviles.
• Alcance (reach): La distancia máxima desde la base de un brazo hasta la brida de su herramienta.
• AMR: Robot móvil autónomo (autonomous mobile robot): navega libremente con un mapa y sus propios sensores, y recalcula la ruta para rodear obstáculos.
• Aprendizaje por refuerzo (reinforcement learning): Entrenamiento de un controlador por ensayo y error, normalmente en simulación, premiando el buen comportamiento. Consulta la IA en los robots.

B

• BMS: Sistema de gestión de batería (battery management system): electrónica que equilibra, supervisa y protege las celdas de un pack de baterías. Consulta baterías y autonomía.
• Bus CAN (CAN bus): Bus serie sencillo y robusto procedente del mundo del automóvil, que se usa dentro de muchos robots móviles, packs de baterías y actuadores compactos. Consulta cómo se comunican los robots.

C

• Cámara de profundidad (depth camera): Cámara que mide la distancia de cada píxel mediante visión estéreo, luz estructurada o tiempo de vuelo. Consulta los sensores de los robots.
• Carga útil (payload): La masa máxima que puede llevar un robot, incluida su herramienta.
• Celda de iones de litio (Li-ion cell): La celda recargable que hay dentro de casi todas las baterías de robot; los iones de litio se desplazan entre el ánodo y el cátodo al cargarse y descargarse. Consulta baterías y autonomía.
• Cinemática directa (forward kinematics): Cálculo de la posición de la herramienta a partir de los ángulos de todas las articulaciones.
• Cinemática inversa (inverse kinematics): Cálculo de los ángulos de las articulaciones necesarios para colocar la herramienta en la posición y orientación deseadas. Consulta cinemática.
• Cobot: Robot colaborativo: brazo diseñado para trabajar cerca de las personas limitando su velocidad y su fuerza. Consulta cobots frente a robots industriales.
• Consola de programación (teach pendant): El terminal portátil con el que se mueve por pasos y se programa un robot industrial o colaborativo. Consulta cómo se programan los robots.
• Controlador PID: Controlador de realimentación clásico que combina los términos proporcional, integral y derivativo del error.

E

• Efector final (end effector): La herramienta del extremo de un brazo robótico: pinza, ventosa, antorcha de soldadura, atornillador. Consulta pinzas y manos robóticas.
• Encoder: Sensor que mide la rotación; está presente en todas las articulaciones motorizadas.
• Encoder absoluto (absolute encoder): Encoder que conoce el ángulo exacto en todo momento, incluso nada más encenderse. Consulta lazos de control y encoders.
• Engranaje de onda de deformación (strain wave gear): Reductor que usa una copa dentada flexible deformada por un generador de onda elíptico; consulta Reductor armónico.
• EtherCAT: Protocolo Ethernet industrial en tiempo real muy utilizado entre los controladores de robot y los servoaccionamientos. Consulta cómo se comunican los robots.

G

• Grado de protección IP (IP rating): Código de protección contra la entrada de cuerpos extraños (ingress protection): indica lo bien que resiste un equipo el polvo (primera cifra) y el agua (segunda cifra). Consulta grados de protección IP.
• Grados de libertad (GDL; en inglés, DOF): El número de articulaciones independientes. Con seis, un brazo puede alcanzar cualquier posición y orientación dentro de su espacio de trabajo. Consulta cinemática.
• Guiado manual (hand guiding): Enseñar posiciones a un cobot empujándolo con la mano hasta cada una de ellas. Consulta cómo se programan los robots.

H

• Holgura (backlash): El pequeño juego entre los dientes de los engranajes que permite que la salida se mueva ligeramente sin que se mueva el motor.

I

• IMU: Unidad de medición inercial (inertial measurement unit): acelerómetros y giroscopios que miden la inclinación y la rotación; imprescindible en los robots que caminan.

L

• LiDAR: Sensor que mide distancias con pulsos láser para construir una nube de puntos 3D del entorno.

M

• Mantenimiento predictivo (predictive maintenance): Uso de datos registrados, como pares y temperaturas, para planificar las reparaciones antes de que se produzca una avería. Consulta mantenimiento básico.
• Motor BLDC: Motor de corriente continua sin escobillas (brushless DC): imanes permanentes en el rotor y bobinados en el estátor, conmutados electrónicamente por el driver. Consulta los motores eléctricos.
• Motor frameless (sin carcasa): Motor que se suministra como rotor y estátor desnudos, que el fabricante del robot integra directamente en la articulación.

P

• PLC: Autómata programable (programmable logic controller): el ordenador industrial que gobierna una línea de producción y les indica a los robots cuándo empezar. Consulta cómo se comunican los robots.
• Programación offline (offline programming): Escribir y probar el programa de un robot en una simulación de la célula y después descargarlo al robot real. Consulta cómo se programan los robots.

R

• Reductor armónico (harmonic drive): Nombre habitual del reductor de onda de deformación (strain wave): compacto, de relación elevada y prácticamente sin holgura.
• Reductor cicloidal (cycloidal drive): Reductor con discos lobulados que ruedan dentro de un anillo de pernos; rígido y resistente a los golpes, habitual en los grandes brazos industriales. Consulta los reductores, explicados.
• Reductor planetario (planetary gear): Reductor con un engranaje sol, engranajes planetas y una corona; sencillo, eficiente y habitual en robots con patas y robots móviles.
• Repetibilidad (repeatability): Lo cerca que vuelve un robot al mismo punto enseñado; suele expresarse como ± una fracción de milímetro.
• Reversibilidad (backdrivability): La facilidad con la que una articulación puede girarse desde el exterior. Las articulaciones reversibles absorben los impactos y son más seguras al contacto.
• ROS 2: Robot Operating System 2: framework de código abierto con herramientas y bibliotecas muy utilizado para desarrollar software de robots. Consulta el software de los robots y ROS.

S

• SCARA: Brazo de cuatro ejes que se mueve rápidamente en un plano horizontal; se usa en montaje y en pick-and-place. Consulta cinemática.
• SDK: Kit de desarrollo de software (software development kit): bibliotecas y documentación para controlar un robot desde tu propio código.
• Sensor de fuerza-par (force-torque sensor): Sensor, normalmente en la muñeca, que mide fuerzas y pares en todas las direcciones para tareas delicadas y para detectar colisiones.
• Singularidad (singularity): Postura en la que dos ejes de articulación se alinean y el brazo pierde la capacidad de moverse en alguna dirección. Consulta cinemática.
• SLAM: Localización y mapeo simultáneos (simultaneous localization and mapping): construir un mapa mientras se sigue la posición del robot en él.

T

• TCP: Punto central de la herramienta (tool centre point): el punto de referencia de la herramienta cuya posición y orientación controla el robot. Consulta cinemática.

U

• URDF: Unified Robot Description Format: archivo que describe los eslabones, las articulaciones y la geometría de un robot; lo usan ROS y los simuladores.

V

• Vatio hora (Wh): Unidad de energía que se usa para la capacidad de las baterías; es la capacidad en amperios hora multiplicada por la tensión.