Ir al contenido principal

Robótica fácil: Excavadora hidráulica

Una excavadora hidráulica es un equipo de excavación y carga, pero gracias a sus numerosos accesorios también puede ser usada por ejemplo para el corte de acero, el rompimiento de concreto, el taladro de hoyos en la tierra.

Figura 1. Excavadora hidráulica [1]


Las excavadoras cuentan con tres partes principales, la cuales de describen brevemente a continuación:

Unidad de propulsión: esta parte de la excavadora que permite su desplazamiento hacia la zona de trabajo, sirve de base para la estructura superior.  Se puede encontrar dos formas de locomoción: mediante ruedas o mediante orugas.

Unidad giratoria: esta parte de la excavadora incluye una cabina giratoria y todo el sistema de control (motores, sistema hidráulico, etc.)

Estructura manipuladora: Esta máquina hidráulica móvil tiene una estructura de manipulación  compuesta por la pluma (Boom), el brazo (Stick ) y un cucharón (bucket).  El brazo (también llamado balancín) y la pluma son los eslabones principales y el cucharón es el efector final móvil de la maquina. El cucharón es el recipiente en el cual se deposita el material. Está provisto de dientes en su borde para facilitar el arranque de los materiales



Figura  2. Partes de la mini excavadora 



Los movimientos básicos que tiene una excavadora hidráulica son los siguientes:
  • Movimiento del cucharón hacia arriba y hacia abajo (183°)  
  • Movimiento del brazo hacia arriba y hacia abajo (119°)
  • Movimiento de la pluma hacia arriba y hacia abajo (131°)
  • Movimiento giratorio de la cabina (360° )



Figura 3.Esquema de los DOF de la excavadora 


El movimiento de la estructura manipuladora se logra al combinar tres o más cilindros hidráulicos. El operador en la cabina controla cada cilindro por separado  logrando así el movimiento deseado. A continuación describimos cada uno de los cilindros.

  • Cilindros de elevación: Son dos cilindros hidráulicos apoyados en el tractor con conexión en el codo de la pluma. Estos cilindros permiten elevar o bajar la pluma.
  • Cilindro del brazo: Es un cilindro hidráulico apoyado  en la pluma y conectado en el extremo anterior del  brazo. Este cilindro permite controlar los movimientos del brazo.
  • El cilindro del cucharón: Es un cilindro hidráulico apoyado en el brazo y conectado con el cucharón. Este  cilindro es encargado de controlar los movimientos del cucharón.



Para la estimación del ángulo de la articulación del brazo dos acelerómetros biaxiales son montados en los eslabones pluma y brazo. En la figura 4 se puede observar la localización de los  acelerómetros.

Figura 4. Localización de los acelerómetros biaxiales en una mini excavadora takeuchi 

Se pueden encontrar una variedad de modelos de excavadoras por ejemplo: la retroexcavadora, excavadora giratoria y la excavadora compacta o mini excavadora. 


Figura  5. Excavadora con jeringas [2]



En el siguiente link se puede encontrar la guía para la construcción de una excavadora hidráulica con jeringas: 




Es importante tener en cuenta que esta excavadora hidráulica con jeringas solo puedes levantar objetos de poco peso, si se desea manipular objetos de gran peso se debe remplazar las jeringas por cilindros hidráulicos.

El siguiente vídeo muestra en acción una excavadora hidráulica con jeringas. 






Fuentes

Comentarios

  1. Thanks for taking this opportunity to discuss this, I feel strongly about this and I enjoy learning about this topic. I have found it enormously useful. I like the way of representation about the topic. Great stuff and great efforts.


    excavadoras

    ResponderEliminar
  2. Excelente, Gracias por compartir la información. A continuación Link en youtube de una que nosotros realimos. https://www.youtube.com/watch?v=ReOHXtapJo0

    ResponderEliminar
  3. Me gusto mucho la explicación de la excavadora hidráulica, tuve algunas dudas pero muy rápido comprendí todo con el vídeo.
    Muy ingeniosos y al tener en cuenta todas las partes que esta debería tener.

    ResponderEliminar
  4. hola, por favor me prodian aclarar si una máquina excavadora y retroexcavadora es un robot? y el por qué?
    Gracias

    ResponderEliminar

Publicar un comentario

Entradas populares de este blog

ACTUADORES EN ROBÓTICA

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en energía mecánica. Los actuadores pueden verse como transductores; por ejemplo, el motor convierte energía eléctrica (se conecta a una fuente de alimentación) en energía mecánica rotacional (movimiento). Recuérdese que un  transductor es cualquier elemento que convierte una forma de energía en otra forma de energía. 
Los elementos que conforman un actuador son los siguientes: Sistema de accionamiento: es el encargado de producir el movimientoSistema de transmisión: es el encargado de transmitir el movimiento del actuador a otros elementos.Sistema reductor: encargado de adecuar el torque y la velocidad del actuador a los valores requeridos.Sistema de control: encargado de enviar las órdenes al actuador para que se mueva de cierta manera. Existen diferentes tipos de actuadores: HidráulicosNeumáticosEléctricos El siguiente mapa conceptual muestra la clasificación de los actuadores según el tipo de …

S4A: Scratch para Arduino

S4A (Scratch for Arduino) es una modificación de Scratch desarrollada por el Grupo de Programación Smalltalk del Citilab, para programar de forma sencilla e intuitiva  la plataforma de hardware libre Arduino. S4A Incluye nuevos bloques para controlar sensores y actuadores conectados a sistema Arduino. 
Scratch es un entorno de programación gratuita, desarrollado por el MIT (Massachussets Institute of Tecnology), que permite explorar y experimentar con los conceptos de programación mediante el uso de una sencilla y dinámica interfaz gráfica. Para ello utiliza bloques, al estilo del "Lego", que simbolizan diferentes elementos de programación , por ejemplo: instrucciones, condiciones, variables, bucles, entre otros. Estos bloques de programación se van ensamblando hasta formar programas.

Por otro lado, Arduino es una plataforma de hardware abierto para el aprendizaje de electrónica y la creación de prototipos. Fue creado para artistas, diseñadores, aficionados y cualquier per…