Robótica Industrial ( PDFDrive )

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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANUAL DE APRENDIZAJE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CÓDIGO: 89001567 
 
 
 
 
 
 
 
ROBÓTICA INDUSTRIAL 
ELECTROTECNIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
I. OPERAR UN SISTEMA ROBÓTICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
N°
1
2
3
OPERAR SISTEMA ROBÓTICO HT:T01
ELECTROTECNIA/MECATRÓNICA INDUSTRIAL Tiempo: 4 horas HOJA:1/1
DENOMINACIÓN
y seleccionar el modo de servicio. Cables de comunicación.
Robot.Mover ejes individualmente.
ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
Identificar los códigos de placa de robot. Computadoras.
Reconocer mensajes de la unidad de control Software.
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
1.1. IDENTIFICACIÓN DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE UN SISTEMA 
ROBÓTICO. 
 
Mecánicamente, un robot está formado por una serie de elementos o eslabones 
unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada 
dos eslabones consecutivos. La constitución física de la mayor parte de los 
robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía del brazo humano, por 
lo que en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que 
componen el robot, se usan términos como cuerpo, brazo, codo y muñeca. 
 
 PROCESO DE EJECUCIÓN. 
1. Identificar los códigos de placa del robot. 
 
1°Paso.- Identifique las partes y funciones de un sistema robótico. 
 
a. Complete la siguiente tabla de acuerdo al sistema robótico empleado. 
 
Marca del 
sistema 
robótico 
Identificación 
de la carga 
del robot 
Generación 
del Robot 
Grados de 
libertad 
Tipo de 
montaje 
Velocidad 
máxima 
Alcance 
(mm) 
 
Kuka 
 
 
 
 
 
b. Describa las funciones que realiza el controlador del robot. 
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________ 
 
c. Describa las funciones que cumple el Kuka smartPAD. 
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________ 
 
 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
1.2. RECONOCER MENSAJES DE LA UNIDAD DE CONTROL Y 
SELECCIONAR EL MODO DE SERVICIO. 
 
1°Paso.- Leer e interpretar los mensajes de la unidad de control del robot. 
 
 
Fig.: Ventana y contador de mensajes. 
 
1- Ventana de mensajes: aparece en pantalla el mensaje actual. 
2 -Contador de mensajes: cantidad de mensajes clasificados por tipo. 
 
La unidad de control se comunica con el usuario a través de la ventana de 
mensajes. Se dispone de cinco tipos de mensajes distintos: 
 
Símbolo Tipo 
Mensaje de confirmación 
 
Para mostrar los estados en los que se requiera confirmación 
por parte del operador para que el programa siga ejecutándose 
Un mensaje de confirmación siempre provoca que el robot pare 
o no arranque. 
Mensaje de estado 
 
Los mensajes de estado informan de los estados actuales del 
control 
Los mensajes prestados no se pueden confirmar mientras el 
estado está pendiente. 
Mensaje de observación 
 
Los mensajes de observación aportan información para la 
correcta operación del robot. 
Los mensajes de observación es posible confirmar. No 
obstante, no se deben confirmar porque no detienen el control. 
Mensaje de espera 
 
Los mensajes de espera indican el suceso al que está 
esperando el control. 
Los mensajes de espera se pueden cancelar manualmente 
pulsando el botón “Simular”. 
Mensaje de dialogo 
 
Los mensajes de diálogo se usan como comunicación o 
consulta directa con el operador. 
Aparece una ventana con botones con las distintas opciones 
disponibles como respuesta. 
 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
2° Paso.- Examinar y confirmar mensajes. 
 
 
 
a) Tocar la ventana de mensajes (1) para ampliar la lista de mensajes. 
b) Confirmar: 
• Confirmar cada mensaje pulsando "OK" (2). 
• Alternativa: Confirmar todos los mensajes pulsando "Todo OK" (3). 
c) Volviendo a tocar el mensaje situado más arriba o tocando sobre la "X" del 
extremo izquierdo de la pantalla se vuelve cerrar la lista de mensajes. 
 
3°Paso.- Seleccionar y ajustar el modo servicio. 
 
a) Mover el interruptor del KCP para el gestor de conexiones. Se visualiza el 
gestor de conexiones. 
 
 
b) Seleccionar el modo de servicio. 
 
c) Volver a colocar el interruptor para el gestor de conexiones en su posición 
original. 
El modo de servicio seleccionado se muestra en la barra de estado del 
smartPAD. 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
 
1.3. MOVER EJES INDIVIDUALMENTE. 
 
1°Paso.- Pulsar el interruptor de confirmación para activar los accionamientos. 
En el momento en que se acciona una tecla de desplazamiento o el Space 
Mouse, se inicia la regulación los ejes del robot y se ejecuta el movimiento 
deseado. 
Se puede elegir entre un movimiento continuo o un movimiento incremental. 
En la barra de estado se deberá seleccionar el valor del incremento. 
 
 
 
 
 
HOJA DE INFORMACIÓN TECNOLÓGICA. 
El robot del fabricante KUKA es un robot industrial con seis ejes de articulación. 
El cuerpo base está fabricado con fundición de metal liviano, lo que resulta una 
alta frecuencia natural del robot, presentando unas buenas propiedades 
dinámicas con alta resistencia a las vibraciones. 
Lar articulaciones y los reductores se mueven prácticamente libres de juegos, y 
todas las piezas en movimiento están cubiertas. Todos los motores de 
accionamiento son servomotores de CA sin escobillas, con técnica enchufable y 
libres de mantenimiento, asegurados contra sobrecargas. 
Los ejes principales son del tipo de lubricación permanente. Es necesario un 
cambio de aceite solo después de 20.000 horas de servicio. Es rápido y brinda 
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seguridad de servicio, requiriendo un mantenimiento mínimo y sencillo. Tienen 
una vida útil promedio entre 10 y 15 años, según el uso. 
Está equipado con una unidad de control, cuya electrónica de mando y de 
potencia se encuentran juntas e integradas en un armario de control. 
Denominación de los Robots KUKA. 
 
 
 
Pos. Descripción 
KR Robot KUKA. 
1 Identificación de carga en kg. 
2 Prolongación del brazo con nueva identificación. 
3 Serie. 
4 Generación. 
5 Forma constructiva. 
6 Tipo de montaje. 
7 Versión. 
8 Apodo opcional (nickname). 
 
Resumen de denominaciones. 
El resumen de denominaciones se subdivide en: 
 
Prolongación de brazo: 
• Lxxx (Long xxx kg): Prolongación del brazo con carga reducida en kg. 
• Rxxx (Alcance): Indicación del alcance para robots pequeños sixx y scara 
• Zxxx (Carrera Z): Carrera Z para robots pequeños scara. 
Ejemplo: KR 16L6 significa KR16 con prolongación del brazo y carga reducida a 
6 kg. 
 
Serie: 
2000: Mecánica del robot desde 2000. 
Comp: Próximo modelo para serie KR 125/150/200. 
ID: Módulos de accionamiento integrados en el robot. 
SCARA: Robots pequeños en versión SCARA. 
Sixx: Robot de 6 ejes para serie de robots pequeños. 
 
 
 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Forma: 
Arc: Robot de soldadura de trayectoria con base plana y nuevo cableado de 
motor en eje1. 
 
CV: Una unidad lineal KUKA CV ofrece una cubierta para proteger las unidades 
de accionamientos y de control contra suciedades (por ej. Gotas de materiales 
de aplicación, medios de estanqueidad, medios de proyección, etc.). 
 
HA: Robots con máxima precisión (con posicionamiento exacto), por ej. Para 
aplicaciones láser. 
 
Jet: La serie KUKA jet es unacombinación de unidad lineal y robot de brazo 
articulado. El eje1 es reemplazado por una unidad lineal. 
 
K: Robot es montado sobre una consola separada (también disponible en 
KUKA). Base del robot adicional modificada con brazo de oscilación adelantado. 
Zona de trabajo de base se encuentra por debajo del eje1. 
 
KS: Utilización en el sector de plástico con base plana de un robot de consola y 
nuevo cableado de motor. 
 
P: Robot para concatenación de prensas. 
 
PA: Robot especialmente para el sector de paletizado (robot de paletizado). 
 
PO: Una unidad lineal KUKA PO es una unidad lineal independiente de un eje 
montada en un pórtico. 
 
SL: Robots de acero inoxidable con clase de protección IP 67 para todos los 
campos en los que la higiene, la esterilidad y la ausencia de partículas tienen 
una importancia especial (industria alimentaria o en medicina). 
 
Tipo de montaje: 
C (celling): Montaje contra el techo: 
F (Floor): Montaje contra el piso. 
W (Wall): Montaje contra la pared. 
 
Versión: 
A (arctic): Para aplicaciones con ambiente de bajas temperaturas de 283 a 243 
°K (10 a -30 °C/50 a -22 °F). 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
CR (clean room): Clases de limpieza máx. clase de pureza de aire 4/5/6 de 
acuerdo con la norma DIN EN ISO 14644-1 (corresponde a la clase 10/100/1000 
según U.S Federal Standard 209E), en función del tipo de robot y la velocidad 
máx. 
EX (explosión protection): 
Símbolo CE: Se refiere aquí exclusivamente al cumplimiento de la directiva 
ATEX. 
 
Símbolo EX: Identificación para la prevención de explosiones según 94/4/CE. 
II: Grupo de aparatos II indica que el aparato puede ser utilizado en todas las 
zonas (salvo explotación subterránea). 
 
3: Categoría ATEX: En la categoría 3 aparecen gases explosivos raramente o 
durante cortos espacios de tiempo (<10h/año). Aparatos de la categoría 3 son 
necesarios para la utilización en la zona de protección 2 contra explosiones (EX). 
G: a protección contra explosiones se refiere a gases y vapores explosivos, no a 
polvos. 
 
EEx: El aparato es un elemento de servicio protegido contra explosiones y 
corresponde a las normas EN vigentes. 
 
C,nA: Indica los conceptos de protección / los tipos de protección con los cuales 
se cumplen los criterios de protección contra explosiones. 
 
IIB: Grupo de explosión, indica el peligro de encendido permitido de los gases. 
 
T3: clase de temperatura: la temperatura superficial es de menos de 200°C. 
 
X: Deben respetarse condiciones especiales para la utilización del aparato. 
 
F (Foundry): El robot Foundry es apropiado para instalaciones con grado de 
suciedad elevado y temperaturas altas. El robot Foundry se distingue de las 
variantes F convencionales por la ampliación de equipamiento Foundry respecto 
a la muñeca del robot así como del robot completo. 
 
S (speed): Versión del robot con valores de potencia aumentados para 
movimientos aún más veloces. 
 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
WP (wáter proof): Variante protegida contra polvo y salpicaduras de agua. Se 
pueden alcanzar clases de protección de hasta IP65. Clase de pureza de aire 4 
de acuerdo con la norma DIN EN ISO 14644-1 (correspondiente a la clase 10 
según U. S. Federal Standard 209E), en función de la velocidad máx. 
 
ROBÓTICA. 
La robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que 
permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas 
poli articuladas, dotados de un determinado grado de “inteligencia” y destinados a la 
producción industrial o a la sustitución del hombre en muy diversas tareas. 
 
Un sistema robótico se puede describir, como “Aquel que es capaz de recibir 
información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y 
ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación”. La robótica es esencialmente 
pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de 
la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de 
patrones y de inteligencia artificial. 
 
El robot como máquina lleva un desarrollo independiente del término robot. Los 
progenitores más directos de los robots fueron los telemanipuladores, creados desde 
1948 con el objetivo de manipular elementos radioactivos sin riesgo para el operador. 
Éste consistía en un dispositivo mecánico maestro-esclavo. El manipulador maestro, 
situado en la zona segura, era movido directamente por el operador, mientras que el 
esclavo, situado en contacto con los elementos radioactivos y unidos mecánicamente al 
maestro, reproducía fielmente los movimientos de éste. El operador además de poder 
observar a través de un grueso cristal el resultado de sus acciones, sentía a través del 
dispositivo maestro, las fuerzas que el esclavo ejercía sobre el entorno. 
 
ESTRUCTURA MECÁNICA DE UN ROBOT. 
Un robot es una compleja máquina que está compuesta por cuatro subsistemas 
mayores: 
 Manipulador. 
 Sistema de potencia. 
 Sistema de control. 
 Herramientas del extremo del brazo. 
 
El manipulador o brazo es el dispositivo físico usado para mover la herramienta 
(muñeca y end-effector) o carga útil desde un lugar a otro. Este manipulador es 
manejado por el sistema de potencia, a través de un movimiento programado 
almacenado en el sistema de control. La muñeca, montada en el extremo del 
brazo, permite pequeños cambios de orientación del end-effector y lo sostiene. 
El end-effector es en general, la interface entre el robot y la operación de 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
manufactura. La muñeca es considerada parte del aparejo de herramientas del 
extremo del brazo, ya que es casi tan especializada en su aplicación como el 
end-effector. 
 
 
Especificaciones. 
Las especificaciones generales de un robot incluyen: requerimientos 
ambientales, dimensiones físicas, requerimientos eléctricos, dimensiones del 
volumen de trabajo, carga útil, velocidad, precisión, repetitividad en cada eje 
para diferentes condiciones de trabajo. Las especificaciones de la muñeca y de 
las herramientas del extremo del brazo se indican en forma separada. 
 
Estándares. 
En la industria de los robots se ha buscado la estandarización para aumentar la 
seguridad, intercambiar información científica, tener estadísticas confiables 
acerca del uso de robots confiables, apoyar al comercio de robots y fomentar la 
educación y entrenamiento. Por ello existen símbolo gráficos introducidos por la 
ISO, pero su uso no es absoluto. 
 
Manipulador. 
El manipulador es un ensamblaje de eslabones y articulaciones que permiten 
rotación o traslación entre dos de los eslabones. Estos eslabones son sólidos y 
son sostenidos por una base (horizontal, vertical o suspendida), con una 
articulación entre la base y el primer eslabón. El movimiento y las articulaciones 
definen los “grados de libertad” del robot. Una configuración típica de un brazo 
robot es la de tres grados de libertad, a la que se añaden las posibilidades de 
movimiento en la muñeca, llegando a un total de cuatro a seis grados de libertad. 
Algunos robots tienen entre siete y nueve grados de libertad, pero, por su 
complejidad, son menos comunes. 
 
La base es rígida y está sujeta a una plataforma que la sostiene, generalmente, 
pero no siempre, el suelo. Cuando se puede mover, comúnmente lo hace a lo 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
largo de un eje y es para sincronizar el movimiento del robot con el de otros 
equipos. De esta manera el movimiento de la base sumado al movimiento 
tridimensional del manipulado proporcionan cuatro grados de libertad. 
 
Las distintas posiciones y movimientos se logran con las diferentes relaciones 
entre las articulaciones y los eslabones. La superficie definida por el máximo 
alcance del extremo del manipulador es llamada volumen de trabajo, mediante él 
se suele identificar la configuración de un robot. Las configuraciones típicas en 
este sentido son la cartesiana, cilíndrica,esférica o antropomórfica (Ver figuras). 
Dentro de ellos se destacan por su flexibilidad el sistema polar y el de brazo 
articulado (antropomórfico). Por esto la mayor parte de los robots usados para 
acabados y soldadura por punto en la industria automotriz son de estos dos 
tipos. Más abajo se muestra un robot de seis grados de libertad, con su volumen 
de trabajo 
 
La otra forma de clasificar los manipuladores se refiere al movimiento de la 
articulación (ver figuras), estas pueden ser: 
 
• Transversales, el eslabón que se mueve lo hace en forma perpendicular al 
eslabón que lo sostiene. 
• Rotacionales, el eslabón rota en torno a un eje perpendicular a él. 
• Telescópicas, el eslabón se mueve paralelamente al soporte, en el mismo 
sentido. 
• Pivotiales, el eje de rotación es perpendicular al eje del eslabón. 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
 
Sistemas de Potencia. 
Los subsistemas de poder tienen como misión proveer del poder necesario para 
mover el manipulador. Las posibilidades para proveer esta fuerza son los 
sistemas eléctricos, neumáticos e hidráulicos. 
 
Dentro de estos tres, los más importantes son los eléctricos, debido a su 
confiabilidad, limpieza y el grado de conocimiento que se tiene de ellos. La 
relación entre capacidad de carga y velocidad es de un orden aceptable, con 
ventajas económicas comparativas. Con algunos accesorios de seguridad 
pueden ser operados sin riesgo en ambientes inflamables. Uno de los 
inconvenientes que presentan es que en general los sistemas de transmisión de 
potencia de alta precisión son caros y están sujetos a inexactitudes cuando se 
desgastan. Los harmonic drives son sistemas más precisos que los trenes de 
engranajes tradicionales. 
 
Los sistemas hidráulicos se usan en robots grandes que deben manejar cargas 
útiles pesadas, además pueden ser usados en medios hostiles o inflamables con 
seguridad. Este tipo de robot constituye aproximadamente el 25% de la 
producción total. 
 
Las aplicaciones de los sistemas neumáticos son más limitadas, ya que, al 
trabajar con un gas compresible (aire) la exactitud se restringe a los extremos 
del recorrido. En general son usados por los robots tipo pick-and-place, o de 
secuencia fija con notorias ventajas económicas en relación a los otros sistemas 
disponibles. Su representación en el mercado alcanza la 10%. 
 
 
 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
El motor eléctrico como fuente de potencia. 
La mayoría de los robots eléctricos usan stepper-motors, servomotores de 
corriente continua o servomotores de corriente alterna. Los sistemas de control y 
retroalimentación pueden diferir dependiendo del motor usado. 
 
Los robots que usan stepper-motors pueden funcionar como un ciclo de loop 
abierto. Un motor dado tiene una desviación angular específica para cada pulso 
eléctrico que recibe. Estos motores varían desde 15 grados/pulso (24 pulsos por 
revolución) hasta 0,5 grados/pulso (720 pulsos por rev.). El control sobre el 
motor debe hacer que éste acelere durante un apropiado número de pulsos, se 
mueva durante otra cantidad de pulsos y desacelere el motor hasta detenerse, 
alcanzando la desviación angular deseada con un cierto número de pulsos. El 
sistema de control determina el número de pulsos y el desfase angular deseado, 
por otra parte, el tamaño de los pasos está dado por el diseño del motor. 
 
Si el motor deja de rotar siguiendo el patrón de desfase angular, incurrirá en un 
error cuya magnitud quedará definida por la diferencia entre el desfase angular 
programado y el real. Ya que la mayoría de estos motores funciona con loop 
abierto, el controlador no es capaz de notar cuando un pulso es pasado por alto 
y no registra la imprecisión. Esta es la mayor desventaja que presenta este tipo 
de motor. Los motores de pulso de loop cerrado no presentan este inconveniente 
y pueden lograr ser tan precisos como los sistemas servo. Además de esto, 
estos sistemas tienen poca potencia. 
 
Los motores de corriente continua y alterna usan sistema servo con loop 
cerrado. Las diferencias en relación a los motores convencionales similares se 
remiten al diseño del rotor (menor diámetro para tener un menor momento de 
inercia y un mejor control), a un mayor diámetro del alambre de la bobina para 
una menor pérdida de energía en forma de calor, y a una mayor sensibilidad a 
cambios en el voltaje para un mejor control del torque y velocidad, 
especialmente en el arranque. 
 
En los robots de tipo medio se usan en forma extensiva los servomotores de 
corriente continua de magneto permanente. Las características de velocidad y 
torque presentadas por estos motores tienen un carácter bastante lineal. 
También existe una serie de servomotores de corriente alterna que muestran 
estas mismas características y son en general motores de corriente continua sin 
escobillas. Además de estas cualidades, se busca que el motor usado responda 
linealmente a cambios de voltaje, los sistemas de control pueden corregir las 
desviaciones de linealidad, pero se prefiere no corregir fallas de hardware 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
mediante software. Los motores de corriente continua existen en una variada 
gama de potencias a un precio relativamente bajo, por otro lado los 
controladores para los servomotores de corriente alterna son más caros pero 
estos motores no están sujetos al desgaste de las escobillas y tienen menores 
gastos de mantención. 
 
En cuanto a la forma en que se transmite la potencia, es importante contar con 
reductores potentes, pero de peso y tamaño reducidos, para no perder potencia 
ni capacidad de carga. Los tornillos sinfín que se usan son de rosca doble o 
triple, pero en el último tiempo ha aumentado la utilización de los tornillos de 
bolas recirculantes. Estos presentan ventajas en cuanto a la predictibilidad de su 
vida útil, eficiencia, precisión y bajo torque de arranque. 
 
Sistemas hidráulicos. 
Los sistemas de potencia hidráulicos fueron usados ampliamente en los 
primeros robots, pero su empleo ha disminuido notoriamente con el paso del 
tiempo. Las unidades hidráulicas se destacan por el gran peso que pueden 
manejar, la alta velocidad de operación y su construcción con componentes más 
económicos que los motores eléctricos. El dispositivo de servocontrol dirige el 
sistema hidráulico mediante servoválvulas, éstas proporcionan una buena 
sensibilidad a los cambios en el voltaje con un corto tiempo de respuesta. 
Debido a la rapidez de operación de estas válvulas y por la histéresis del 
sistema, la presión dentro del circuito hidráulico puede llegar a ser hasta cinco 
veces mayor que la presión de operación típica. Una de las limitaciones de la 
precisión y repetibilidad de los sistemas hidráulicos es la fluctuación de las 
temperaturas alcanzadas por el aceite. La falta de exactitud y repetibilidad no es 
un problema para tareas como el soldado y la pintura, pero si lo es en el 
ensamblaje o pintura de detalles. 
 
Cuando se hacen movimientos pequeños, la fricción en las barras puede causar 
un indeseado movimiento discontinuo o a tirones. Esta falencia puede ser 
disminuida con un adecuado mantenimiento del equipo y, en general el roce en 
el pistón no produce inexactitudes, salvo en el caso mencionado. El servocontrol 
del sistema hidráulico es sensible a la suciedad y a las pequeñas partículas de 
polvo, mucho más que los sistemas hidráulicos convencionales. Al producirse 
oxidación, se liberan partículas que dificultan el correcto funcionamiento del 
control. Este fenómeno se reduce usando aceites de alta calidad y 
manteniéndolos muy limpios, evitando además el desgaste y recalentamiento. 
 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Otra desventaja de estos sistemas es el menor conocimiento que se tiene acerca 
de ellos y el menor número de técnicos especializados en los controladores y 
servoválvulas. 
 
Sistemas neumáticos. 
La utilización de estos sistemas está restringida a los robots del tipo pick-and-place y puede ser utilizado en una base servo, pero sólo se hace en muy pocos 
casos. En general estos dispositivos actúan contra paradas mecánicas, o con 
interruptores de distintos tipos que señalan los límites del recorrido. Los sistemas 
mecánicos usan menor potencia que los hidráulicos o eléctricos y mueven robots 
con cargas útiles livianas. En resumen, los sistemas neumáticos son útiles y 
rápidos manejando cargas livianas en robots tipo pick-and-place, pero ese es su 
límite, para aplicaciones más exigentes se debe recurrir a uno de las otras 
posibilidades. 
 
Subsistemas de Control. 
El subsistema de control tiene tres funciones, en primer lugar dirige al sistema de 
potencia para que mueva al manipulador en una forma predeterminada. En 
segundo lugar, el sistema de control almacena uno varios programas, así como 
la información recogida durante el proceso mismo del programa. En tercer lugar 
cuenta con diversos sistemas que permiten la comunicación, ingreso y egreso de 
datos, en forma de teclados, pantallas, medios magnéticos. 
 
En general se suele hacer una división entre sistemas convencionales y servo 
controlados. También suele clasificarse a los controladores según su nivel 
tecnológico (bajo, medio, alto y adaptativo). 
 
Dentro de los sistemas de baja tecnología se encuentran controladores del tipo 
reles, air logic, drum secuencer, PLC para controladores convencionales. El uso 
de microprocesadores es opcional. La reprogramación se hace on-line, toma 
tiempo y puede requerir ajustes mecánicos. Se usan típicamente en robots pick-
and-place con cuatro grados de libertad y en general son unidades aisladas no 
integradas a redes de comunicación mayores. 
 
Los controladores de tecnología media se usan en servorobots con control de 
punto a punto, generalmente con seis grados de libertad. Este tipo de robot no 
controla la trayectoria entre puntos, sólo están fijados los puntos de referencia 
para el movimiento. Poseen entradas y salidas (I/O) discretas, pero no tienen 
capacidades de comunicación computacional. Esta característica, junto con 
ELECTROTECNIA 19 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
otras, como la interpolación lineal y circular y la programación off-line pueden ser 
agregados como opciones adicionales al robot 
 
Los controladores de robots de alta tecnología cuentan con más memoria, 
interfaz de comunicación computacional, coprocesadores y sensores 
inteligentes, de visión o tacto. Además de esto, los programas pueden ser 
modificados rápidamente. 
 
Los robots adaptativos son sistemas de alta tecnología con mayor capacidad 
sensorial y de interfaz. El nivel de inteligencia de esta tecnología es mayor, 
permitiendo su programación en forma adaptativa. Esto le permite al robot 
localizar, asir, mover o soltar objetos distribuidos al azar. Durante este 
procedimiento, el controlador puede corregir la posición, velocidad y fuerza. De 
esta manera después de cierto tiempo el robot estaría capacitado para 
reconocer su ambiente y desenvolverse con soltura en él, interactuando con 
otras máquinas controladas por computador. 
 
El uso de controladores CNC en robots presenta variadas ventajas en relación 
con su complementación con sistemas CAD/CAM. A través de estos últimos se 
puede definir el radio de acción del robot y sus tareas de forma eficiente, 
generando el código para el control numérico del robot. En general se puede 
asociar un sistema CNC de una máquina herramienta al sistema de un robot, ya 
que este último es programado como si se tratase de una máquina herramienta 
con cinco o seis grados de libertad, para controlar la orientación de la 
herramienta en operaciones como soldado, acabado, etc. 
 
Manipulator Sensing. 
Para poder trabajar con precisión, el controlador debe reconocer posiciones, 
calcular velocidades y aceleraciones para distintos movimientos rectilíneos o 
angulares. Para conocer las posiciones el robot cuenta con diversos sensores 
para controlar el manipulador, encoders, resolvers, tacometros y LVDTs. Todos 
estos sensores son evaluados según su capacidad de resolución, precisión, 
linealidad, rango, tiempo de respuesta y repetitividad. 
 
Los encoders ópticos son dispositivos digitales, que usan LEDs como 
transmisores y receptores (existen también otros tipos de transmisores y 
receptores) y están diseñados para el posicionamiento absoluto o incremental. 
Los resolvers, tacometros y LVDTs (Linear Variable Differential Transformer) son 
sistemas analógicos que funcionan a voltajes más altos y permiten el 
posicionamiento absoluto. 
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 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por sus características, necesitan además equipo adicional de conversión análogo-
digital. En base a las señales de salida de estos sensores, el controlador calcula el 
desplazamiento. La complejidad de estos cálculos y el poder requerido para el 
controlador dependen de la configuración del brazo del robot, siendo los más simples 
los cartesianos y los más complejos los de brazo articulado que necesita mayor poder 
computacional. 
 
Para determinar el desplazamiento los controladores ubican el punto inicial y cuentan el 
número de señales de encendido y apagado recibidas desde el encoder hasta el punto 
actual, los encoders de cuadratura pueden indicar al controlador la dirección en que se 
está moviendo el motor o cilindro, y en base a la información proporcionada por este 
sensor, el controlador puede calcular la velocidad y la aceleración del movimiento. El 
encoder incremental proporciona sólo el conteo del desplazamiento, que debe ser 
procesado para obtener información más precisa y variada. 
 
Generalmente el sistema de control no conoce la posición del manipulador o una 
posición de referencia (home), cuando el equipo se enciende. Por este motivo 
antes de realizar cualquier tarea, se hace que el robot identifique su posición de 
referencia. El marcador del encoder se usa junto a interruptores de límite para 
definir una posición de referencia precisa. En la figura siguiente se muestra un 
esquema de los pasos de un encoder incremental. También existen encoders 
absolutos que permiten conocer la posición de cada articulación en cualquier 
momento, incluso al encenderse. Para estos encoders se utiliza el código binario 
o el código grey, este último tiene las ventajas de que para cualquier 
desplazamiento hay sólo un bit que cambia de encendido a apagado y sus 
capacidades de chequeo de error son mayores. Los encoders absolutos sólo son 
válidos para una revolución. Para mantener el posicionamiento absoluto 
completo, se usan dos de estos encoders unidos por engranajes apropiados o 
bien se usan con un circuito de conteo constante. 
ELECTROTECNIA 21 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
El resolver (ver figura) es un transformador 
rotatorio, compuesto por un rotor con la 
primera bobina, y dos pares de espirales 
estatores como segunda bobina, estas 
últimas con una desviación de 90° eléctricos 
entre ellas. De esta manera se generan dos 
ondas de salida, una curva de seno para la 
primera bobina y una de coseno para la 
segunda. 
 
En todo momento, la posición del rotor 
genera un voltaje específico en relación a las 
dos bobinas. La información recogida es 
procesada en forma simultánea, permitiendo 
la identificación de la posición absoluta del 
rotor. La dirección y velocidad de rotación 
pueden ser determinadas también por el 
análisis de las ondas obtenidas. 
 
Dentro de las ventajas del resolver se incluyen la fiabilidad y bajo ruido con un 
rango de señales de 0 - 120 volts, la información de velocidad y una buena 
resistencia a las vibraciones. Sus desventajas son el tamaño, los cambios 
térmicos de impedancia y el alto costo de los equipos de conversión análogo-
digital. Estos aparatos se comportan igual que los encoders absolutos para 
determinar posiciones absolutas, también requieren de un tren de engranajes 
para el posicionamiento absoluto constante. 
 
El robot también comprende una unidad de control y una unidad de operaciónademás los cables de conexión y el software. 
 
1 Control (armario de control KR C4) 
2 Manipulador (mecánica del robot) 
3 Unidad manual de programación y de operación (KUKA smartPAD) 
 
ELECTROTECNIA 22 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
Todo aquello fuera de los límites del propio robot recibe el nombre de 
Periféricos: 
• Herramientas (efector/herramienta). 
• Dispositivos de protección. 
• Cintas transportadoras. 
• Sensores, etc. 
 
MECÁNICA DE UN ROBOT KUKA. 
El manipulador es la mecánica del robot propiamente dicha. Consta de un 
número de elementos (ejes) móviles encadenados entre sí. También recibe el 
nombre de cadena cinemática. 
 
1 Manipulador (mecánica del robot) 
2 Inicio de la cadena cinemática: Pie del robot (ROBROOT) 
3 Final libre de la cadena cinemática: Brida (FLANGE) 
ELECTROTECNIA 23 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
El movimiento de los distintos ejes es ejecutado por la regulación selectiva de los 
servomotores. Estos están unidos a los distintos componentes del manipular por 
medio de reductores. 
 
Resumen de los componentes mecánicos 
del robot: 
1. Base. 
2. Columna giratoria. 
3. Compensación de peso. 
4. Brazo de oscilación. 
5. Brazo. 
6. Muñeca. 
 
Nota: Los rangos de movimiento de los ejes A1 hasta A3 y el eje de la muñeca 
A5 del robot se encuentran limitados por medio de topes finales mecánicos con 
amortiguadores. 
UNIDAD DE CONTROL DEL ROBOT KR C4. 
La mecánica del robot se mueve por medio de servomotores regulados por la 
unidad de control KR C4. 
Características del control KR C4. 
 
• Unidad de control del robot (cálculo de trayectoria): Regulación de los seis 
ejes de robot y uno o dos ejes externos. 
• Control de proceso: Soft PLC integrado según 
IEC61131 
• Control de seguridad 
• Control de movimiento 
• Opciones de comunicación por medio de sistemas 
de BUS (p. ej. ProfiNet, Ethernet IP, Interbus) 
- Unidades de control con memoria programable 
(PLC) 
- Otras unidades de control 
- Sensores y actuadores 
• Opciones de comunicación por red: 
- Ordenador principal 
- Otras unidades de control 
ELECTROTECNIA 24 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
EL KUKA SMARTPAD. 
Un robot KUKA se controla con una consola de 
operación: el KUKA smartPAD 
 
 
CARACTERÍSTICAS DEL KUKA SMARTPAD. 
 
Pos. Descripción 
1 Botón para desenchufar el smartPAD. 
2 Interruptor de llave para acceder al gestor de conexiones. El conmutador únicamente se 
puede cambiar cando está insertada la llave. 
El gestor de conexiones permite cambiar el modo de servicio. 
3 Pulsador de PARADA DE EMERGENCIA. Para detener el robot en situaciones de 
peligro. El pulsador de PARADA DE EMERGENCIA se bloquea cuando se acciona. 
4 Space Mouse: Para el desplazamiento manual del robot 
5 Teclas de desplazamiento: Para el desplazamiento manual de robot. 
6 Tecla para ajustar el override de programa 
7 Tecla para ajustar el overradi manual 
8 Tecla del menú principal: Muestra las opciones de menú en el Smart HMI 
9 Teclas tecnológicas. Sirven principalmente para ajustar los parámetros de paquetes 
tecnológicos. Su función exacta depende del paquete tecnológico instalado. 
10 Tecla de arranque: con la tecla de arranque se inicia un programa 
11 Tecla de arranque hacia atrás. Con esta tecla se inicia un programa en sentido inverso. 
El programa se ejecuta paso a paso. 
12 Tecla STOP. Con esta tecla se detiene un programa en ejecución 
13 Tecla del teclado: Muestra el teclado. Generalmente no es necesario mostrar el teclado 
porque el Smart HMI detecta cuando es necesario introducir datos con el teclado y lo 
abre automáticamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Partes del Kuka smartPAD 
ELECTROTECNIA 25 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
REPRESENTACIÓN DE LA POSICIÓN. 
Para localizar un cuerpo rígido en el espacio es necesario contar con una 
herramienta que permita la localización espacial de sus puntos. En un plano el 
posicionamiento tiene dos grados de libertad, y por tanto la posición de un punto 
vendrá definido por dos componentes independientes. En el caso de un espacio 
tridimensional será necesario emplear tres componentes. 
 
SISTEMA CARTESIANO DE REFERENCIA. 
Normalmente los sistemas de referencia se 
definen mediante ejes perpendiculares entre sí 
con un origen definido. Estos se denominan 
sistemas cartesianos, y en el caso de trabajar 
en el plano (2 dimensiones), el sistema de 
referencia OXY correspondiente queda definido 
por dos vectores coordenados OX y OY 
perpendiculares entre sí con un punto de 
intersección común O. 
 
Si se trabaja en el espacio (tres dimensiones), el sistema cartesiano OXYZ está 
compuesto por una terna orto-normal de vectores coordenados OX, OY, y OZ, 
 
En las representaciones de la posición de un objeto en el espacio podemos 
tener: 
• Coordenadas cartesianas. 
• Coordenadas polares o cilíndricas. 
• Coordenadas esféricas 
 
REPRESENTACIÓN DE LA ORIENTACIÓN. 
Un punto queda totalmente definido en el 
espacio a través de los datos de su posición. 
Sin embargo, para el caso de un sólido, es 
necesario además definir cuál es su 
orientación con respecto a un sistema de 
referencia. En el caso de un robot, no es 
suficiente con especificar cuál debe ser la 
posición de su extremo, sino que en general, es también necesario indicar su 
orientación. 
ELECTROTECNIA 26 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
MATRICES DE ROTACIÓN. 
Las matrices de rotación son el método más extendido para la descripción de 
orientaciones, debido principalmente a la comodidad que proporciona el uso del 
álgebra matricial. 
 
Para la figura anterior, la matriz: 
 
Es llamada matriz de rotación, y define la orientación del 
sistema OUV con respecto al sistema OXY, y que sirve para 
transformar las coordenadas de un vector en un sistema a las 
del otro. También recibe el nombre de cosenos directores. 
En el caso de dos dimensiones, la orientación viene definida por un único 
parámetro independiente. Si se considera la posición relativa del sistema OUV 
girado un ángulo α sobre el OXY, tras realizar los correspondientes productos 
escalares, la matriz R será de la forma: 
 
Para el caso en que α = 0, en el que los ejes 
coordenados de ambos sistemas coinciden, la matriz R 
corresponderá a la matriz unitaria. 
 
Para el caso de sistemas de tres dimensiones, se tendrá: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A la hora de programar, poner en servicio y operar con robots industriales, los 
sistemas de coordenadas juegan un papel importante. En la unidad de control 
del robot se encuentran definidos los siguientes sistemas de coordenadas: 
ELECTROTECNIA 27 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
• WORLD | Sistema de coordenadas 
universales. 
• ROBROOT | Sistema de coordenadas en 
el pie del robot. 
• BASE|Sistema de coordenadas de base. 
• FLANGE|Sistema de coordenadas de 
brida. 
• TOOL|Sistema de coordenadas de 
herramienta. 
 
 
LOS SISTEMAS DE COORDENADAS. 
 
Para el desplazamiento manual del robot, se debe 
seleccionar un sistema de coordenadas respecto al 
cual se pueden hacer referencia los movimientos del 
robot. Se disponen de cuatro sistemas: 
 
Sistema de coordenadas específicas de ejes, en el 
cual cada eje puede ser desplazado individualmente 
en dirección positiva o negativa. 
 
Sistema de coordenadas universales. Su origen se 
encuentra en la base del robot. 
 
Sistema de coordenadas de la pieza, el origen se puede tomar en una pieza 
sobre la que trabaja, en nuestro caso este no es de mucha utilidad, y se puede 
decir que para el movimiento en manual, este coincide con el universal. 
 
Sistema de coordenadas de la herramienta, el origen se encuentra en la 
herramienta. 
 
Se recomienda utilizar el de coordenadas universales, aunque para tener un 
mayor control del robot, y sacarlo de alineamientos de ejes puede resultar más 
efectivo el de coordenadas específicos de ejes. 
 
 
 
ELECTROTECNIA 28 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
Recordar que las rotaciones son: 
 
A giro en torno al eje Z. 
B giro en torno al eje Y 
C giro en torno al eje X 
 
 
OPERACIONES CON MATRICES. 
 
Sumade matrices Sean A =(aij) y B =(bij) dos matrices m x n. Entonces la 
suma de A y B es la matriz m x n de A + B dada por: 
 
an+bna12+b12+…a1n+b1n 
a21+b21an+b22…a2n+b2n 
. . . . 
 A+B= (AIJ+BIJ)= . . . . 
. . . . 
am1+bm1an2+bm2…amn+bmn 
 
la suma de dos matrices está definida solo cuando las matrices son del mismo 
tamaño. Así por ejemplo no es posible sumar las matices 





654
321
 y 










−
74
52
01
 o 
las matrices vectores 





2
1
 y 










3
2
1
. 
EJEMPLO: 
 
A=










− 04
72
2
11
 y B=










−
−
27
03
48
 
 
La suma A+B si se encuentra definida ya que ambas son del mismo tamaño, es 
decir la condición necesaria para que 2 o más matrices se puedan sumar es que 
todas sean del mismo tamaño. 
ELECTROTECNIA 29 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
A+B = 
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) 









−+−
++
+−
2074
0732
42
181
 = 










−
−
23
75
2
97
 
A-B = 
( )( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )( )









−−−−
−−
+−−
2074
0732
42
181
 = 










−
−
−
211
71
2
79
 
 
Multiplicación de una matriz. 
Por punto escalar: si A(aij) es una matriz de n x n y si α es un escalar , entonces 
la matriz m x n de α A, está dada por: 
 
 αA= (α ají) = 












mnm2m1
2n2212
1n1211
aaa
aaa
aaa
aaa
aaa
aαα




 
 
Sean A, B y C tres matrices de m x n y sean α y β dos escalares, entonces: 
 
i) A + 0 = A 
ii) 0 A = 0 
iii) A + B = B + A “ley conmutativa para a suma de matrices” 
iv) (A+B)+C=A+(B+C) “ley asociativa para la suma de matrices” 
v) α (A+B) = α A+ α B “ley distributiva para la multiplicación por un 
 escalar” 
vi) A = A 
vii) (α + β)A= α A + β A 
 
Sea a=














na
a
a
2
1

 y b=












n
2
1
b
b
b

 dos vectores, entonces el punto escalar de ay b, denotado 
por a·b está dado por a·b =a1b1+a2b2+…anbn. 
Al tomar el producto punto escalar de a y b es necesario que a y b tengan el 
mismo número de componentes. 
 
Dos matrices se pueden multiplicar solo si el número de columnas de la primera 
matriz es igual al número de renglones de la segunda, de otra manera los 
ELECTROTECNIA 30 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
vectores que forma el renglón i en A y la columna j en B no tendrá el mismo 
número de componentes y el producto punto en la ecuación no está definido. 
 
Ley asociativa para la multiplicación de matrices. 
Sea A(aij) una matriz de n x m B(bij) una matriz de m x p y C(cij) una matriz de p 
x q, entonces la ley asociativa A(BC)=(AB)C se cumple y ABC, definida por 
cualquiera de los lados, es un matriz de n x q. 
 
EJEMPLO: 
 
A=










−
−
86
14
22
 B= 





−
−
642
531
 
 
1. AB 
La matriz A es una matriz de 3 (renglones) x 2 (columnas) y 
La matriz B es una matriz de 2 (renglones) x 3 (columnas) 
 
AB=










−
−
86
14
22
. 





−
−
642
531
 = 










−
−
−−
181422
26162
22142
 
 
2. BA 
La matriz B es una matriz de 2 (renglones) x 3 (columnas) y 
La matriz A es una matriz de 3 (renglones) x 2 (columnas) 
 
AB= 





−
−
642
531
.










−
−
86
14
22
 = 










− 5616
4116
 
 
EFECTO DE LOS MENSAJES. 
Los mensajes influyen sobre la funcionalidad del robot. Un mensaje de 
confirmación siempre provoca que el robot pare o no arranque. Entonces el 
mensaje se debe confirmar para que se pueda mover el robot. 
 
El comando "OK" (confirmar) exige al operador que reaccione activamente ante 
el mensaje. 
 
ELECTROTECNIA 31 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Modo de servicio de un robot KUKA. 
1. T1 (Manual velocidad reducida). 
• Para el modo de test, programación y programación por aprendizaje. 
• Velocidad en el modo de programación máx. 250 mm/s. 
• Velocidad en el modo manual máx. 250 mm/s. 
 
2. T2 (Manual velocidad alta). 
• Para servicio de test. 
• Velocidad en el modo de programación según la velocidad programada. 
• Modo de servicio manual: no posible. 
 
3. AUT (Automático). 
• Para robots industriales sin unidad de control superior. 
• Velocidad en el modo de programación según la velocidad programada. 
• Modo de servicio manual: no posible. 
 
4. AUT EXT (Automático Externo). 
• Para robots industriales con unidad de control superior (PLC). 
• Velocidad en el modo de programación según la velocidad programada. 
• Modo de servicio manual: no posible. 
 
Servicio manual T1 y T2. 
El servicio manual sirve para realizar los trabajos de ajuste. Se consideran 
trabajos de ajuste todos los trabajos que deban llevarse a cabo en el robot para 
poder ser operado en servicio automático. Entre ellos: 
• Aprendizaje / programación. 
• Ejecutar programa en modo tecleado (comprobación / verificación). 
 
Los programas nuevos o modificados siempre se deben probar primero en el 
modo de servicio Manual Velocidad reducida (T1). 
 
Modos de servicio Automático y Automático externo. 
• Todos los dispositivos de seguridad y protección deben estar debidamente 
montados y en condiciones de funcionamiento. 
• Todas las personas deben estar fuera de la zona delimitada por el dispositivo 
de protección. 
ELECTROTECNIA 32 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
Movimiento de los ejes del robot. 
 
• Cada eje individualmente en dirección positiva y 
negativa 
• Para ello se utilizan las teclas de desplazamiento o 
el Space Mouse del KUKA smartPAD. 
• La velocidad puede cambiarse (override manual: 
HOV) 
• Los procesos manuales sólo se pueden efectuar en 
el modo de servicio T1. 
• Debe estar pulsado el interruptor de confirmación. 
Diagrama de relación entre cinemática directa e inversa 
 
 
CINEMÁTICA DEL ROBOT. 
 
La cinemática del robot estudia el movimiento del mismo con respecto a un 
sistema de referencia. Así la cinemática se interesa por la descripción analítica 
del movimiento espacial del robot como una función del tiempo, y en particular 
por las relaciones entre la posición y la orientación del extremo final del robot 
con los valores que toman sus coordenadas articulares. 
 
Existen problemas fundamentales a resolver en la cinemática del robot; el 
primero de ellos se conoce como el problema cinemático directo, y consiste en 
determinar cuál es la posición y orientación del extremo final del robot, con 
respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia, conocidos 
los valores de las articulaciones y los parámetros geométricos de los elementos 
del robot; el segundo, denominado problema cinemático inverso, resuelve la 
configuración que debe adoptar el robot para una posición y orientación del 
extremo conocidas. 
 
ELECTROTECNIA 33 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
II. CALIBRACIÓN DEL ROBOT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HOJA EN BLANCO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
N°
1
ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
Calibrar posición de robot. Computadoras.
Software.
Robot.
Medio de auxiliar técnico EMD.
DENOMINACIÓN
CALIBRACION DEL ROBOT HT:T02
ELECTROTECNIA/MECATRÓNICA INDUSTRIAL Tiempo: 4 horas HOJA:1/1
ELECTROTECNIA 34 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
2.1. CALIBRAR POSICIÓN DE ROBOT. 
 
Sólo un robot industrial perfecta y completamente ajustado puede funcionar de 
manera óptima. Porque sólo entonces ofrece una total precisión en los puntos y 
la trayectoria y, sobre todo, puede desplazarse con movimientos programados. 
PROCESO DE EJECUCIÓN. 
 
1° Paso. Llevar el robot a la posición de ajuste inicial 
 
 
 
2° Paso. Seleccionar en el menú principal la secuencia Puesta en servicio>Ajustar 
>EMD > Con corrección de peso > Ajuste inicial. 
Se abrirá una ventana. Se visualizaran todos los ejes que se deben ajustar. El eje con el 
número más bajo está marcado. 
 
3° Paso. En los ejes marcado en la ventana, retirar la tapa protectora del cartucho de 
medición (Si se le da la vueltaal EMD, puede utilizarse como destornillador). Enroscar 
el EMD en el cartucho de medición. 
 
 
 
4° Paso. Colocar el cable de medición en el EMD y conectarlo en el conector X32 de la 
caja de conexiones del robot. 
 
ELECTROTECNIA 35 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
 
5° Paso. Pulsar Ajustar. 
 
6° Paso. Situar el pulsador de validación en la posición intermedia, pulsar la tecla de 
arranque y mantenerla pulsada. 
 
 
 
Cuando el EMD ha recorrido el punto más bajo de la entalladura de medición, quiere 
decir que se ha alcanzado la posición de ajuste. El robot se detiene automáticamente. 
Los valores se guardan. En la ventana, el eje queda oculto. 
 
7° Paso. Retirar del EMD el cable de medición. A continuación, retirar el EMD del 
cartucho de medición y volver a colocar la tapa protectora. 
 
8° Paso. Repetir los pasos del 2 al 5 en los ejes que se desean ajustar. 
 
9° Paso. Cerrar la ventana. 
 
10° Paso. Retirar de la conexión X32 el cable de medición. 
 
HOJA DE INFORMACIÓN TECNOLÓGICA. 
PUESTA EN SERVICIO DEL ROBOT. 
 
El robot del fabricante KUKA es un robot industrial con seis ejes de articulación. 
ELECTROTECNIA 36 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
El cuerpo base está fabricado con fundición de metal liviano, lo que resulta una 
alta frecuencia natural del robot, presentando unas buenas propiedades 
dinámicas con alta resistencia a las vibraciones. 
Lar articulaciones y los reductores se mueven prácticamente libres de juegos, y 
todas las piezas en movimiento están cubiertas. Todos los motores de 
accionamiento son servomotores de CA sin escobillas, en técnica enchufable y 
libres de mantenimiento, asegurados contra sobrecargas. 
Los ejes principales son del tipo de lubricación permanente. Es necesario un 
cambio de aceite solo después de 20.000 horas de servicio. Es rápido y brinda 
seguridad de servicio, requiriendo un mantenimiento mínimo y sencillo. Tienen 
una vida útil promedio entre 10 y 15 años, según el uso. 
 
Principio de ajuste. 
Sólo un robot industrial perfecta y completamente ajustado puede funcionar de 
manera óptima. Porque sólo entonces ofrece una total precisión en los puntos y 
la trayectoria y, sobre todo, puede desplazarse con movimientos programados. 
 
El proceso completo de ajuste incluye el ajuste de cada uno de los ejes. Con un 
medio auxiliar técnico (EMD = Electronic Mastering Device) se asigna un valor 
de referencia a cada eje en sus posición mecánica cero (por ejemplo, 0°). Como 
con este proceso se hace coincidir la posición mecánica y eléctrica del eje, cada 
eje recibe un valor angular unívoco. 
 
Para todos los robots la posición de ajuste es similar, pero no idéntica. Las 
posiciones exactas pueden diferir también entre los distintos robots de un mismo 
tipo. 
 
El robot consta de una base fija, sobre la cual gira, alrededor de un eje vertical, 
la “columna giratoria”, con un brazo de oscilación, un brazo y una muñeca. 
 
La carga y el peso propio de los componentes de la articulación se compensan 
estáticamente, casi completamente por medio de un sistema hidroneumático de 
compensación de peso de circuito cerrado. Este sistema soporta el eje 2, y 
puede variarse su efecto de acuerdo con la carga y posición del robot. 
La medición de los trayectos para los ejes se realiza a través de un sistema de 
medición absoluto con un resolver para cada eje. 
ELECTROTECNIA 37 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
El accionamiento se efectúa por medio de servomotores de CA de baja inercia, 
de mando transistorizado. En las unidades motrices van integrados el resolver y 
el freno. 
 
El campo de trabajo del robot es limitado en todos los ejes por medio de fin de 
carrera software, además limitándose los ejes 1,2,3,5 por medio de topes finales 
mecánicos de absorción de energía. 
 
 
Valores angulares de la posición mecánica cero (=valores de referencia). 
 
Eje 
Generación de robots 
“Quantec” 
Otros tipos de robot (por 
ejemplo, la serie 2000, 
KR 16, etc) 
A1 -20° 0° 
A2 -120° -90° 
A3 +120° +90° 
A4 0° 0° 
A5 0° 0° 
A6 0° 0° 
 
¿Cuándo se realiza un ajuste? 
En principio, un robot siempre debe estar ajustado. Se debe realizar un ajuste 
en los siguientes casos: 
 
• En la puesta en servicio. 
• Después de haber efectuado trabajos de mantenimiento en los componentes 
que influyen sobre el registro de valores de posición (por ejemplo, el motor 
con resolver o RDC). 
ELECTROTECNIA 38 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
• Cuando se hayan movido los ejes del robot sin el control (por ejemplo, por 
medio de un dispositivo de liberación). 
• Después de haber efectuado reparaciones o solucionado problemas 
mecánicos, antes de que se pueda realizar el ajuste primero hay que 
desajustar el robot. 
 Después de haber cambiado un reductor. 
 Después de una colisión contra un tope final a una velocidad mayor de 250 
mm/s. 
 Tras una colisión. 
 
Advertencias de seguridad para el ajuste. 
 
En robots sin ajustar, su funcionamiento queda considerablemente limitado: 
 
• No se puede utilizar el modo de programación: el robot no puede desplazarse 
a los puntos programados. 
• No puede haber ningún proceso manual: no es posible efectuar movimiento 
en los sistemas de coordenadas. 
• Los interruptores de final de carrera de software están desactivados. 
 
Advertencia!!: En un robot desajustado, los finales de carrera software se 
encuentran desactivados. El robot puede desplazarse y chocar contra los 
amortiguadores de los topes finales, por lo que podrían sufrir daños y tener que 
cambiarlos. En la medida de lo posible, no mover un robot desajustado o reducir 
el override manual lo máximo posible. 
 
Se ajusta cuando se determina el punto cero del eje. El eje se mueve hasta que 
alcanza el punto cero mecánicos. Es el caso cuando el palpador llega al punto 
más profundo de la entalladura de medición. Por ello cada eje dispone de un 
cartucho y una marca de ajuste. 
 
1. EMD (Electronic Mastering Device). 
2. Cartucho de medición. 
3. Palpador. 
4. Entalladura de medición. 
5. Marca de preajuste. 
ELECTROTECNIA 39 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
 
SEGURIDADES – ROBOT. 
 
• Para realizar trabajos de reemplazo, ajuste, mantenimiento o reparación, debe 
desconectarse el sistema de robot y asegurarlo contra una puesta en marcha 
indebida mediante uno o varios candados. 
• Después de una colisión a velocidad mayor a la de desplazamiento manual 
contra los topes de uno o varios ejes, deben reemplazarse inmediatamente 
los topes afectados por nuevos. 
• El operario deberá informar inmediatamente a su responsable de cualquier 
anomalía que observe en el robot, y utilizarlo solo cuando este esté en 
condiciones idóneas 
• Cualquiera (responsables o personal de mantenimiento) que haga una 
modificación en el robot que pudiera incidir sobre las seguridades, deberá 
avisar inmediatamente a todos y cada uno de los operarios, debiéndole ser 
aprobada previamente tal modificación por el Coordinador de Seguridad e 
Higiene. 
• Cuando se tenga que entrar dentro del recinto cerrado, la puerta deberá 
permanecer abierta durante todo el tiempo que haya una persona dentro, por 
lo tanto cuando alguien vaya a cerrar la puerta deberá asegurarse de que no 
hay nadie dentro, y siempre, uno de los que está dentro deberá tener la llave 
que rearma el micro de la puerta. 
• Cuando haya que mover el robot para trabajos de ajuste o programación que 
requieran entrar dentro de la célula, solo podrá haber una persona dentro, la 
que está en posesión de la consola de programación, estará 
permanentemente atento a los movimientos del robot, tendrá la puerta abierta 
y trabajará en modo de funcionamiento manual-lento, o sea, en T1. Nunca en 
T2 (manual rápido). 
• Para trabajos en el sistema de compensación de peso, debe asegurarse 
mecánicamente el eje en el cual apoya el mismo, para evitar movimientos 
independientes. 
ELECTROTECNIA 40 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
• En caso de fallos, puede moverse mecánicamente el robot a través de los 
accionamientos de los ejes principales.Debe ser utilizado exclusivamente en 
caso de emergencia (p.e. liberar a una persona). Esto ha de hacerse con el 
interruptor principal del armario desconectado y candado. Una vez movido el 
robot mecánicamente, deben ajustarse todos los ejes del robot. 
• Los motores, durante el servicio alcanzan temperaturas que pueden causar 
quemaduras en la piel. 
• Si por cualquier motivo se ha de sacar un servomotor (por avería o cambio de 
este), el eje del servomotor que se va a quitar deberá estar firmemente sujeto, 
ya que dejarán de actuar los frenos y ese eje se caerá con el peligro de 
colisión que puede originar. Además, si este eje se mueve, habrá que volver a 
ajustar todos los ejes del robot. 
• Nunca desconectar una manguera estando conectado el robot 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTROTECNIA 41 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
III. INICIALIZAR UN SISTEMA ROBÓTICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HOJA EN BLANCO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
N°
1
2
3
4
5
6 Consultar la posición actual del robot.
ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
Medir herramienta con el método XYZ 4 puntos. Computadora.
Medir herramienta con el método de referencia XYZ. Software.
Medir herramienta con el método ABC-World. Robot.
Medir herramienta con el método ABC-2 puntos. Herramienta.
Medir base mediante el método de 3 puntos.
DENOMINACIÓN
INICIALIZAR UN SISTEMA ROBÓTICO HT:T03
ELECTROTECNIA/MECATRÓNICA INDUSTRIAL Tiempo: 8 horas HOJA:1/1
ELECTROTECNIA 42 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
3.1. MEDIR HERRAMIENTA CON EL MÉTODO XYZ 4 PUNTOS. 
 
1°Paso.- Ingresar al menú principal. Seleccionar Puesta en servicio > Medir > 
Herramienta > XYZ 4 puntos 
 
2°Paso.- Indicar el número y un nombre para la herramienta que se quiere 
medir. Confirmar pulsando continuar. 
 
3°Paso.- Acercar un punto de referencia con el TCP. Pulsar la tecla de función 
programable. Medir y confirmar el diálogo "¿Aceptar la posición actual?" "Se 
reanuda la medición" pulsando Sí. 
 
4°Paso.- Con el TCP desplazarse al punto de referencia desde otra dirección. 
Pulsar de nuevo la tecla Medir y confirmar el diálogo pulsando Sí. 
 
 
 
5°Paso.- Repetir dos veces el paso 4. 
 
6°Paso.- Se abre la ventana para introducir los datos de carga. Introducir 
correctamente los datos de carga y confirmar con continuar. 
 
7°Paso.- Se abre una ventana con los valores X, Y y Z determinados para el 
TCP y la precisión de medición se puede leer debajo de Errores. 
ELECTROTECNIA 43 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Los datos se pueden guardar directamente pulsando Guardar. 
 
 
3.2. MEDIR HERRAMIENTA CON EL MÉTODO DE REFERENCIA XYZ. 
 
En el método de referencia XYZ, la medición de una nueva herramienta se 
efectúa con una herramienta ya medida. La unidad de control del robot compara 
las posiciones de la brida y calcula el TCP de la nueva herramienta. 
 
 
 
1°Paso.- Seleccionar en el menú principal la secuencia Puesta en servicio > 
Medir > Herramienta > Referencia XYZ 
 
2°Paso.- Asignar un número y un nombre para la nueva herramienta. Confirmar 
pulsando continuar. 
 
3°Paso.- Introducir los datos del TCP de la herramienta ya medida. Confirmar 
pulsando continuar. 
 
4°Paso.- Acercar un punto de referencia con el TCP. Pulsar en Medir. Confirmar 
pulsando Continuar. 
 
5°Paso.- Liberar la herramienta y desmontarla. Montar la nueva herramienta. 
6°Paso.- Acercar el punto de referencia con el TCP de la nueva herramienta. 
Pulsar en Medir. Confirmar pulsando Continuar. 
 
 
3.3. MEDIR HERRAMIENTA CON EL MÉTODO ABC-WORLD. 
 
Los ejes del sistema de coordenadas de herramienta se alinean de forma 
paralela a los ejes del sistema de coordenadas de herramienta. De este modo, la 
ELECTROTECNIA 44 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
unidad de control del robot conoce la orientación del sistema de coordenadas de 
herramienta. 
 
Este método tiene 2 variantes: 
 
 5D: A la unidad de control sólo se le declara la 
dirección de trabajo de la herramienta. Por 
defecto, la dirección de avance es el eje X. La 
dirección de los demás ejes la determina el 
sistema, y en general no puede ser reconocida 
fácilmente por el usuario. 
Casos de aplicación: por ej. Soldadura 
MIG/MAG, Laser o corte por chorro de agua 
 
 6D: A la unidad de control del robot se le comunican las direcciones de los 3 
ejes. 
Casos de aplicación: por ej. pinzas de soldadura, garras o boquillas de 
aplicación de pegamentos 
 
1°Paso.- Seleccionar en el menú principal la secuencia Puesta en servicio > 
Medición >Herramienta > ABC-World. 
 
2°Paso.- Introducir el número de herramienta. Confirmar pulsando Continuar. 
 
3°Paso.- En el campo 5D/6D seleccionar una variante. Confirmar pulsando 
continuar. 
 
4°Paso.- Si se ha seleccionado 5D: 
Alinear +Xtool de forma paralela a –Zworld (+Xtool = dirección de avance) 
5°Paso.- Si se ha seleccionado 6D 
Alinear +Xtool de forma paralela a –Zworld (+Xtool = dirección de avance) 
Alinear +Ytool de forma paralela a +Yworld (+Xtool = dirección de avance) 
Alinear +Ztool de forma paralela a -Xworld (+Xtool = dirección de avance) 
 
6°Paso.- Confirmar con medir. Confirmar el mensaje “¿Aceptar la posición 
actual? Se reanuda la medición” pulsando Si. 
 
7°Paso.- Se abre otra ventana. Aquí se deben introducir los datos de carga. 
 
8°Paso.- Concluir el proceso con continuar y guardar. 
ELECTROTECNIA 45 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
3.4. MEDIR HERRAMIENTA CON EL MÉTODO ABC-2 PUNTOS. 
 
A la unidad de control del robot se le comunican los ejes del sistema de 
coordenadas de herramienta desplazando el robot a un punto del eje X y un 
punto en el plano XY. 
 
Este método se utiliza cuando las direcciones de los ejes deben establecerse 
con la mayor exactitud posible. 
 
 
 
1°Paso.- Una condición es que el TCP ya se haya medido con un método XYZ. 
 
2°Paso.- Seleccionar en el menú principal la secuencia Puesta en servicio > 
Medir 
> Herramienta > ABC 2 puntos. 
 
3°Paso.- Indicar el número de la herramienta montada. Confirmar pulsando 
Continuar. 
 
4°Paso.- Con el TCP desplazarse a un punto de referencia cualquiera. Pulsar en 
Medir. Confirmar pulsando Continuar. 
 
5°Paso.- Desplazar la herramienta de tal modo que el punto de referencia sobre 
el eje X se encuentre sobre un punto de valor X negativo (es decir, en contra de 
la dirección de trabajo). Pulsar en Medir. Confirmar pulsando Continuar. 
 
ELECTROTECNIA 46 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
6°Paso.- Desplazar la herramienta de modo tal que el punto de referencia sobre 
el plano XY se encuentre sobre un valor Y positivo. Pulsar en Medir. Confirmar 
pulsando Continuar. 
 
7°Paso.- O bien pulsar Guardar. Los datos se guardan y la ventana se cierra. 
O pulsar Datos de carga. Los datos se guardan y se abre una ventana en la que 
se pueden introducir los datos de carga. 
 
 
 
 
DEFINIR CORDENADA BASE. 
 
“Medir” significa la creación de un sistema de coordenadas en un determinado 
punto del entorno del robot a partir del sistema universal de coordenadas. 
El objetivo consiste en aplicar los movimientos y las posiciones programadas del 
robot a este sistema de coordenadas. Los cantos definidos de los alojamientos 
de las piezas, las superficies, los cantos exteriores de los palets o de la máquina 
son puntos de referencia muy útiles para el sistema de coordenadas base. 
 
La medición de una base se realiza en dos pasos: 
1. Determinación del origen de las coordenadas 
2. Definición de la dirección de las coordenadas 
 
ELECTROTECNIA 47 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
3.5. MEDIR BASE MEDIANTE EL MÉTODO DE 3 PUNTOS. 
 
1°Paso.- En el menú principal, seleccionar Puesta en servicio > Medir > Base > 
3 puntos. 
 
2°Paso.- Indicar un número y un nombre para la nueva base. Confirmar 
pulsando Continuar. 
 
3°Paso.- Introducir el número de herramienta cuyo TCP se utilice para medir la 
base. Confirmar pulsando Continuar. 
 
4°Paso.- Con el TCP mover el robot a la nueva base. Pulsar la tecla Medir y 
confirmar la posición pulsando Sí. 
 
 
 
Primer punto: Origen. 
 
5°Paso.- Con elTCP desplazar el robot a un punto del eje X positivo de la nueva 
base. Pulsar Medir y confirmar la posición pulsando Sí. 
 
 
 
Segundo punto: Dirección X. 
 
ELECTROTECNIA 48 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
6°Paso.- Con el TCP desplazar el robot a un punto del plano XY con valor Y 
positivo Pulsar Medir y confirmar la posición pulsando Sí. 
 
 
Tercer punto: plano XY. 
 
7°Paso.- Pulsar Guardar y cerrar el menú. 
 
3.6. CONSULTAR LA POSICIÓN ACTUAL DEL ROBOT. 
 
La posición actual del robot se puede mostrar de dos formas distintas: 
 
 
 
Posición del robot especifica del eje. 
 
Se muestra el ángulo de cada eje: esto coincide con el valor angular absoluto a 
partir de la posición de ajuste. 
 
 
ELECTROTECNIA 49 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 Posición del robot cartesiano. 
 
Se muestra la posición actual del TCP actual (sistema de coordenadas de 
herramienta) con relación al sistema de coordenadas de base actualmente 
seleccionado. 
 
Si no hay ningún sistema de coordenadas de herramientas seleccionado, se 
aplica el sistema de coordenadas de brida. 
 
Si no hay ningún sistema de coordenadas de base seleccionado, se aplica el 
sistema de coordenadas universales. 
Si se observa la figura inferior, se aprecia enseguida que el robot ocupa tres 
veces la misma posición. La indicación de posición, no obstante, muestra valores 
distintos en cada uno de estos tres casos: 
 
 
 
Tres posiciones de robot – una posición de robot. 
 
La posición del sistema de coordenadas de herramienta / TCP se muestra en el 
sistema de coordenadas base correspondiente: 
• Para la base 1. 
• Para la base 2. 
• Para la base $NULLFRAME: corresponde al sistema de coordenadas del pie 
del robot (en la mayoría de casos también el sistema de coordenadas 
universales). 
 
1°Paso.- En el menú, seleccionar indicador > Posición real. Se visualiza la 
posición real cartesiana. 
 
2°Paso.- Pulsar especifica del eje para visualizar la posición real específica del 
eje. 
ELECTROTECNIA 50 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
3°Paso.- Pulsar cartesiano para volver a visualizar la posición real cartesiana. 
 
 
HOJA DE INFORMACIÓN TECNOLÓGICA. 
 
REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA DE LA MATRIZ HOMOGENEA. 
 
Si el sistema O´UVW se obtiene mediante rotaciones y traslaciones definidas 
con respecto al sistema fijo O´XYZ, la matriz homogénea que representa cada 
transformación se deberá premultiplicar sobre las matrices de las 
transformaciones previas. 
 
Si el Sistema O´UVW se obtiene mediante rotaciones y traslaciones definidas 
con respecto al sistema móvil, la matriz homogénea que representa cada 
transformación se deberá posmultiplicar sobre las matrices de las 
transformaciones previas. 
 
Por ejemplo la transformación: 
 
T=T(x.α)T(y,φ)T(z,θ), se pre multiplica 
T=T(u.α)T(v,φ)T(z,θ) ; se pos multiplica 
⇒Rot (x,θ) 
 
En un robot el sistema coordenado final es referido con el sistema coordenado 
de la herramienta etiquetado como O’UVW, los vectores unitarios de ese 
sistema se denominan como noa respectivamente. 
 
a: Es el vector en la dirección de aproximación de la herramienta (approach). 
n: Es la dirección de abrir y cerrar de la herramienta (open – close). 
o: Es la dirección normal al plano formado por las direcciones de a y n. 
 
Herramienta final del robot 
ELECTROTECNIA 51 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
La aplicación de la matriz de transformación total del robot, desde el sistema 
coordenado de la base hasta el de la herramienta se representa de la siguiente 
forma. 
 
 
 
P: el vector columna de la matriz de transformación representa la posición del 
origen del sistema coordenado de la herramienta con respecto al sistema 
coordenado de la base del robot, a este origen también se le llama Tool Center 
Point, TCP. 
 
n: vector columna de la matriz de transformación representa las coordenadas del 
eje N del sistema coordenado de la herramienta con respecto al sistema 
coordenado de la base 
 
o: vector columna de la matriz de transformación representa las coordenadas del 
eje 0 del sistema coordenado de la herramienta con respecto al sistema 
coordenado de la base 
 
a: vector columna de la matriz de transformación representa las coordenadas del 
eje A del sistema coordenado de la herramienta con respecto al sistema 
coordenado de la base 
 
Ejercicio: 
Considérese un robot manipulador que se mueve 
en el plano con dos grados de libertad mostrado 
en la figura siguiente. 
 
• Hallar la matriz de rotación 
• La matriz inversa 
 
 
ELECTROTECNIA 52 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
HOJA DE INFORMACIÓN TECNOLÓGICA. 
 
ALABEO, CABECEO Y GUIÑADA. 
 
De las 12 combinaciones del sistema fijo XYZ, la más empleada es la XYZ, 
conocidas como giros de alabeo (roll, Ф), cabeceo (pitch,θ) y guiñada (yaw,ϕ), el 
primer giro, guiñada se produce respecto al eje XF resultando el sistema M, el 
segundo giro cabeceo se efectúa sobre el eje YF, resultando el sistema M’, 
finalmente el tercer giro se produce respecto al eje ZF, resultando el sistema 
final M’’. Tomando estos ángulos diferentes valores se puede obtener cualquier 
orientación de un sistema respecto a otro 
 
Representación cartesiana de alabeo, cabeceo y guiñada 
 
Al desarrollar respecto a un sistema fijo se tiene: 
 
Rot(X-Y-Zfijo) = Rot(z,Ф)Rot(y,θ)Rot(z,ϕ) 
 
La sub-matriz de rotación, tiene la información redundante en sus 9 elementos, 
resultando únicamente tres parámetros los independientes para referenciar una 
rotación de un sistema con respecto a otro. 
 
Ejemplo Nº 01: 
La localización del extremo de un robot, viene determinada por la siguiente 
matriz homogénea: 
' 
 
 
ELECTROTECNIA 53 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Con respecto al sistema de coordenadas situados en la base, obtener la 
localización del extremo si este sufre una traslación de un vector P(5,10,5) y 
posteriormente una rotación de -90º con respecto aleje Y, expresando ambas 
transformaciones con respecto al sistema de coordenadas de la base del robot. 
 
Solución: 
La matriz homogénea que representa el sistema transformado es: 
 
T = Rot(y,-90º)Tras(5,10,5).T’ 
 
Reemplazando se tiene: 
 
Finalmente: 
 
 
Ejemplo N° 02: 
Obtener la matriz de transformación que representa al sistema obtenido a partir 
de un sistema de referencia fijo al que se le ha aplicado un giro de 90º alrededor 
del eje X, un giro de 180º respecto aleje Y (ambas respecto a un sistema fijo) y 
por ultimo un giro de -90º, alrededor del eje Y’’, del sistema transformado. 
 
Solución: 
T= Rot(y,180º)Rot(x,90º)Rot(y’’,-90º) 
 
 
 
Ejemplo N° 03: rotación. 
Según la figura el sistema OUVW se encuentra girado -90º alrededor del eje OZ 
con respecto al sistema OXYZ. Calcular las coordenadas del vector rxyz si ruvw 
= [4, 8,12]. 
ELECTROTECNIA 54 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Solución: 
Aplicando matrices de tiene las coordenadas de rxyz 
 
 
Las coordenadas serán (8,-4,12) 
 
Ejemplo N° 04: Traslación - Rotación. 
Un sistema OUVW ha sido trasladado un vector P (8,-4,12) con respecto al 
sistema OXYZ y girado 90º alrededor del eje OX. Calcular las coordenadas (rx , 
ry , rz) del vector r de coordenadas ruvw (-3,4,-11). 
 
Solución: 
 
Las coordenadas serán rxyz (5, -1, 0) 
 
Ejercicio N° 05: Rotación - Traslación. 
Un sistema OUVW ha sido girado 90º alrededor del eje OX y posteriormente 
trasladado un vector p(8,-4,12) con respecto al sistema OXYZ. Calcular las 
coordenadas (rx ,ry ,rz) del vector r con coordenadas ruvw (-3,4,-11). 
 
Solución: 
 
El punto r tendrá como coordenadas r(5, 7, 16) 
 
Ejemplo N° 06: pre multiplicación. 
Obtener la matriz de transformación que representa al Sistema O'UVW obtenido 
a partir del sistema OXYZ mediante un giro de ángulo -90º, dado con respecto 
de alrededor del eje OX, de una traslación de vector Pxyz(5,5,10) y un giro de 
90º sobre el eje OZ. 
ELECTROTECNIA 55 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Solución: 
Se plantea la ecuación matricial: T = T(z,90o)T(p)T(x,−90o) 
Reemplazando se tiene: 
 
El punto r será (-5, 5, 10). 
 
 
MEDICIÓN DE UNA BASE. 
 
Una base Medir significa la creación deun sistema de coordenadas en un 
determinado punto del entorno del robot a partir del sistema universal de 
coordenadas. 
El objetivo consiste en aplicar los movimientos y las posiciones programadas del 
robot a este sistema de coordenadas. Los cantos definidos de los alojamientos 
de las piezas, las superficies, los cantos exteriores de los palets o de la máquina 
son puntos de referencia muy útiles para el sistema de coordenadas base. 
 
VENTAJAS: 
Una vez medida con éxito una base, se dispone de las siguientes ventajas: 
 
• Desplazamiento a lo largo de los cantos de la pieza: 
 El TCP puede moverse de forma manual a lo largo de los cantos de la 
superficie de trabajo o de la pieza. 
 
• Sistema de coordenadas de referencia: 
 Los puntos aprendidos hacen referencia al sistema de coordenadas 
seleccionado. 
 
• Corrección / corrimiento del sistema de coordenadas: 
 Puntos pueden ser programados por aprendizaje en relación a la base. Si la 
Base debe ser desplazada, por ej. si la superficie de trabajo fue desplazada, 
ELECTROTECNIA 56 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
se desplazan también los puntos y no tienen que ser programados 
nuevamente. 
 
• Utilización de varios sistemas de coordenadas de base: 
 Se pueden generar hasta 32 sistemas de coordenadas diferentes y utilizarlos 
de acuerdo con la ejecución del programa. 
 
Para la medición de base se dispone de los métodos siguientes: 
 
 
Métodos Descripción 
Método de los 3 
puntos 
1. Definición del origen 
2. Definición de la dirección X positiva 
3. Definición de la dirección Y positiva (plano XY) 
Método indirecto 
El método indirecto se utiliza cuando no es posible llegar con el 
robot al origen de la base, por ej. Porque se encuentra en el 
interior de una pieza o fuera del campo de trabajo del robot. 
Debe efectuarse el desplazamiento a 4 puntos de la base, 
cuyas coordenadas deben conocerse (datos CAD). La unidad 
de control del robot calcula la base utilizando estos puntos. 
Entrada numérica 
Entrada directa de valores para la distancia al sistema de 
coordenadas universales (X, Y, Z) y del giro (A, B, C). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTROTECNIA 57 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
IV. CREAR PROGRAMA BÁSICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HOJA EN BLANCO 
 
N°
1
2
3
ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
Iniciar programa. Computadoras.
Crear programa. Software.
PLC.
Interface de comunicación.
DENOMINACIÓN
CREAR PROGRAMA BÁSICO HT:T04
ELECTROTECNIA/MECATRÓNICA INDUSTRIAL Tiempo: 6 horas HOJA:1/1
ELECTROTECNIA 58 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
EJECUTAR LOS PROGRAMAS DEL ROBOT. 
 
El robot kuka puede almacenar las instrucciones de movimiento como de lógica 
para ejecutar diversas tareas de manera repetitiva. 
 
Al ejecutar cualquier programa en el robot kuka, se debe realizar un primer 
movimiento llamado desplazamiento de inicialización el cual es denominado 
desplazamiento COI. 
 
4.1. INICIAR EL PROGRAMA. 
 
Seleccionar un programa desarrollado y almacenado, desde el navegador. 
 
Comúnmente se encuentra en la carpeta Program dentro de R1 ubicado en el 
directorio del mismo robot. 
 
Para este procedimiento existe el botón Seleccionar ubicado en la parte inferior 
del navegador, una vez hecho clic en el programa a ejecutar. 
 
Ajustar la velocidad del programa (override del programa POV), este paso 
siempre es importante, pues no debe olvidar que la velocidad en modo manual 
es aprox. el 12 % de la velocidad en modo automático (2 m/s). 
 
Pulsar el interruptor de confirmación ubicado en la parte posterior (se tienes 3 
pulsadores de 3 posiciones de color blanco), se puede pulsar y mantener 
pulsada cualquiera de ellas. 
 
Mantener pulsada a tecla de inicio (tecla verde), entonces se procesa la línea 
"INI", luego el robot ejecutará el desplazamiento COI. 
 
Al alcanzar la posición de destino se detiene el movimiento, se aprecia mediante 
los indicadores del estado del programa ubicado en la parte superior del 
navegador en el panel. 
 
Luego soltar y volver a presionar la tecla de inicio. 
 
No olvidar que para realizar el funcionamiento en modo manual T1, la tecla de 
confirmación no se debe soltar mientras se ejecute el programa. 
 
ELECTROTECNIA 59 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Para salir de la opción de ejecución, hacer clic en editar y luego anular la 
selección del programa. 
De no hacerlo, no se podrá crear o editar algún programa adicional. 
 
Los módulos de programa deben colocarse siempre en la carpeta "Programas". 
 
Existe la posibilidad de crear nuevas carpetas en las que se pueden guardar los 
módulos de programa. Los módulos se identifican con el símbolo "M". Se puede 
incluir un comentario los módulos. Este tipo de comentario puede incluir, p. ej., 
una breve descripción del funcionamiento del programa. 
 
 
 
1 Carpeta principal para programas: "Programa" 
2 Subcarpeta para otros programas 
3 Módulo de programa/módulo 
4 Comentario de un módulo de programa 
 
 
Un módulo consta de dos partes: 
 
 
 
4.2. CREAR PROGRAMA. 
 
En la estructura del directorio, marcar la carpeta en la que se debe almacenar el 
programa p. ej. La carpeta Programa y a continuación, cambiar a la lista de 
datos. 
Pulsar la tecla Nuevo. 
ELECTROTECNIA 60 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
Introducir un nombre para el programa y un comentario en caso necesario y 
confirmar con Ok. 
 
 
HOJA DE INFORMACIÓN TECNOLÓGICA. 
 
COI significa Coincidencia de pasos. La coincidencia significa "conformidad" y 
"coincidencia de sucesos temporales o espaciales". 
 
El sistema efectúa un desplazamiento COI en los casos siguientes: 
 
 Selección de programa (ejemplo 1). 
 Reset del programa: restablecer (ejemplo 1). 
 Procesos manuales durante el modo de programación (ejemplo 1). 
 Modificación del programa (ejemplo 2). 
 Selección de paso (ejemplo 3). 
 
 
 
Ejemplos de desplazamientos COI: 
1. Desplazamiento COI a la posición HOME (posición inicial) tras preseleccionar 
o resetear un programa. 
2. Desplazamiento COI tras modificar una instrucción de movimiento borrar, 
aprender, etc. 
3. Desplazamiento COI tras seleccionar paso. 
 
Motivos para un desplazamiento COI. 
 
Un desplazamiento COI es necesario para hacer coincidir la posición actual del 
robot con las coordenadas del punto actual del programa. 
 
Hasta que la posición actual de robot no coincida con una posición programada, 
no se puede realizar el cálculo de trayectoria. En primer lugar siempre se debe 
llevar el TCP a la trayectoria. 
ELECTROTECNIA 61 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.- Desplazamiento COI hasta la posición HOME tras preseleccionar o resetear 
un programa. 
 
Seleccionar e iniciar programas del robot. 
Si se debe ejecuta un programa, hay que seleccionarlo. Los programas de robot 
se encuentran disponibles en el navegador de la interfaz de usuario. 
 
Normalmente los programas de desplazamiento encuentran en carpetas. El 
programa Cell (programa de administración para el control del robot desde un 
PLC) está siempre en la carpeta "R1". 
 
Para iniciar un programa se dispone tanto de las teclas de inicio Adelante como 
Atrás ubicadas en el panel, son representadas con triángulos verdes apuntando 
hacia la derecha y la izquierda. 
 
Existe también un botón de color verde en la parte posterior cuya función es la 
de avance 
 
Estado del programa. 
 
 
ELECTROTECNIA 62 
 
 ROBÓTICA INDUSTRIAL 
 
PROGRAMACIÓN DE ROBOTS. 
 
Un robot industrial es básicamente un manipulador multifuncional reprogramable, 
siendo esta capacidad de reprogramación la que permite su adaptación de una 
manera rápida y económica a diferentes aplicaciones. La programación de un 
robot se puede definir como el proceso mediante el cual se le indica a éste la 
secuencia de acciones que deberá llevar a cabo durante la realización de su 
tarea. Estas acciones consisten en su mayor parte en moverse a puntos 
predefinidos y manipular objetos del entorno. 
 
El sistema de programación