ES2645746T3

ES2645746T3 - Estructura tolerante a los choques

Info

Publication number: ES2645746T3
Application number: ES12781129.7T
Authority: ES
Inventors: Tuomas Lukka
Original assignee: Zenrobotics Oy
Current assignee: Zenrobotics Oy
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JP6126101B2; US20140236355A1; EP2758216B1; DK2758216T3; FI20115923A0; EP2758216A1; CN103958133A; JP2014527918A; WO2013041773A1; RU2606684C2; RU2014114439A; CN103958133B; US9713875B2

Abstract

Una estructura de elemento de montaje para aumentar la tolerancia a los choques en un robot que comprende un elemento de herramienta de robot, caracterizada porque la estructura de elemento de montaje, que está configurada para montarse dentro de la misma unidad controlable que el elemento de herramienta de robot, comprende - una primera superficie (201) y - una segunda superficie (202) hacia el elemento de herramienta del robot, - y porque dichas primera y segunda superficies (201; 202) están configuradas para conectarse con un conjunto (203) de cuerdas que comprende una pluralidad de cuerdas (203a, 203b) que constituyen límites rígidos para distancias entre puntos de conexión en la primera superficie (201) y la segunda superficie (202) en la que el conjunto (203) de cuerda tiene una geometría que se mantiene sustancialmente rígida bajo exposición de fuerza externa por debajo de un nivel predeterminado definido al menos parcialmente por la geometría del conjunto de cuerdas y bajo exposición de fuerza externa que excede el nivel predeterminado definido al menos por parte la geometría del conjunto de cuerdas, estando el conjunto (203) de cuerdas configurado para reducir el daño causado por la fuerza al deformar la forma del conjunto (203) de cuerdas.

Description

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DESCRIPCION

Estructura tolerante a los choques Campo tecnico

La invencion se refiere en general al campo tecnico de la robotica y la automatizacion. Especialmente, la invencion se refiere a una estructura para mejorar la tolerancia a los choques de un robot u otro sistema de posicionamiento.

Antecedentes de la invencion

Los robots son ampliamente utilizados en diferentes tipos de aplicaciones industriales, generalmente en aplicaciones de este tipo en las que la precision desempena un papel importante y las mismas operaciones se repiten continuamente. Un ejemplo de esta operacion es la fabricacion de placas de circuitos en las que el robot esta equipado con un elemento de sujecion aplicable, que sujeta el componente y lo coloca con precision en la placa de circuito para las siguientes etapas en la produccion.

Los requisitos para los robots vanan de acuerdo con los entornos en los que se utilizan. Un entorno espedfico es aquel en el que se levantan cargas pesadas y los robots son propensos a choques, como choques y toques, y los robots trabajan en condiciones sucias.

Uno de dichos entornos es la industria de residuos, en la que los residuos se clasifican, por ejemplo, de una cinta transportadora. Los robots estan programados para recolectar y reciclar los residuos de acuerdo con las caractensticas de los residuos. Esta claro que clasificar los residuos no es una tarea facil, no solo debido al hecho de que los residuos vanan en masa y forma, sino tambien porque el flujo de residuos en la cinta transportadora vana constantemente. En este tipo de clasificacion, un requisito para los robots, ademas de la velocidad, es que los robots no deben ser vulnerables a los choques durante la operacion. El coste del tiempo de inactividad de una estacion de clasificacion automatica de residuos es significativo y, por lo tanto, es deseable hacer arreglos para minimizar los efectos de los choques esperados durante la operacion.

La estructura mas vulnerable para choques en robots es ffpicamente la herramienta, por ejemplo, una pinza. Los arffculos en la cinta transportadora vanan en tamano y peso y pueden desplazarse o rodar durante la operacion. Las colisiones con elementos en el transportador o la inercia de los elementos recolectados pueden causar choques al robot. Ademas, varios robots pueden desplegarse alrededor de la cinta transportadora y dos o mas robots o sus cargas transportadas de forma desconocida pueden colisionar por cualquier motivo, causando danos graves a los robots.

Existen varios procedimientos de la tecnica anterior para evitar tales danos a los robots. Tfpicamente, estos son disposiciones estructurales tales como partes de ruptura o de produccion, o procedimientos operativos para prevenir el dano, por ejemplo, reconocer una posible colision mediante la utilizacion de algun tipo de disposicion de sensores.

En tales disposiciones estructurales, partes del robot, por ejemplo, un brazo robotico articulado, estan dispuestas para ser al menos parcialmente flexibles. Esto se logra, por ejemplo, con la eleccion del material dentro del brazo. Por ejemplo, se puede disponer algun material elastico entre dos partes, por ejemplo, un brazo y una pinza, lo que permite que las partes se doblen entre sf en una situacion de choque. Otro ejemplo son las soluciones de brazo con amortiguador, que tambien estan disenadas para minimizar el posible dano en caso de descarga. Una tercera categona de soluciones de la tecnica anterior para prevenir danos son estructuras que comprenden partes que ceden o se rompen cuando se excede una fuerza predeterminada en una situacion de choque.

Un ejemplo de los procedimientos operacionales para la prevencion de danos, de acuerdo con las soluciones de la tecnica anterior, son disposiciones en las que el funcionamiento del robot se controla con sensores y, si se detecta una situacion perjudicial, se altera para evitar danos, por ejemplo, deteniendo el robot.

Un ejemplo de absorcion de choques en el entorno robotico se divulga en la publicacion US 7.327.112 B1. La publicacion revela un robot de volteo en el que un sistema de control coordina la accion de multiples patas del robot para hacer que el robot caiga en cualquier direccion. Las patas estan acopladas con alambres tensores que mantienen el robot en forma, pero tambien absorben el choque de las patas en contacto con el suelo cuando el material de los alambres se selecciona de manera optima.

Otro ejemplo de mecanismo de suspension en el area robotica se divulga en la publicacion US 5.116.190. La publicacion presenta un mecanismo de suspension de cable que se implementa entre dos placas y el mecanismo de suspension comprende cables de suspension, rigidizadores y cables tensores. Es posible ajustar el nivel de suspension controlando los rigidizadores. Esto permite la utilizacion de la estructura en el posicionamiento de un elemento de sujecion de un robot para que un arffculo pueda ser sujetado de manera optima.

Algunos de los inconvenientes de las soluciones de la tecnica anterior es que son costosos de implementar, por ejemplo, procedimientos operativos basados en detectores, o que son diffciles de implementar en robots que estan configurados para funcionar en ambientes diffciles, tales como instalaciones de clasificacion de residuos. Ademas,

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las soluciones de la tecnica anterior basadas en piezas de ruptura, por ejemplo, abrazaderas, no pueden usarse en entornos, donde es basicamente imposible dejar todo el sistema inactivo mientras se repara el robot. Ademas, debido a la complejidad de las soluciones de la tecnica anterior, la reparacion lleva mucho tiempo, lo que de nuevo no es aceptable en, por ejemplo, soluciones de robotica en las que el ralentf del sistema causa costos significativos al operador.

Sumario de la invencion

Un objetivo de la invencion es presentar en la estructura de un robot una disposicion que reduce el riesgo de danar el robot incluso si el robot recibe un choque. Ademas, un objetivo de la invencion es implementar en la estructura de un robot una disposicion que sea lo suficientemente ngida como para ser utilizada en entornos donde la precision juega un papel importante.

Los objetivos de la invencion se consiguen mediante la disposicion de una estructura de elemento de montaje flexible entre un robot y un elemento de herramienta. La estructura del elemento de montaje flexible se consigue disponiendo un conjunto de cuerdas entre dos superficies de montaje que tienen una distancia predeterminada de tal manera que la estructura de la estructura del elemento de montaje es sustancialmente ngida hasta que una fuerza externa que excede un nivel predeterminado afecte a la estructura y, como resultado, la estructura se vuelve al menos parcialmente flexible y, por lo tanto, evita danos importantes al robot.

En alguna realizacion de la invencion un elemento extensible esta dispuesto entre dichas dos superficies de montaje de manera que cuando se activa el elemento extensible, provoca una fuerza contraria a dicho conjunto de cuerdas y por lo tanto toda la estructura se hace mas ngida.

En alguna realizacion de la invencion, el elemento extensible es un amortiguador. En otra realizacion de la invencion, el elemento extensible es un cilindro hidraulico o neumatico.

En una realizacion de la invencion, la forma de dicha primera y segunda superficies de montaje es cuadrada, en alguna otra forma de realizacion la forma de dichas primera y segunda superficies de montaje es un triangulo con esquinas cortadas.

La ventaja segun la presente invencion es que es una disposicion muy simple y, por lo tanto, de fabricacion y reparacion barata. Ademas, las reparaciones son rapidas y, por lo tanto, el tiempo de inactividad en caso de dano del robot es relativamente corto. La estructura segun la invencion tambien no incluye histeresis cuando se deforma, permitiendo el control del robot incluso en una situacion de choque.

Las realizaciones ejemplares de la invencion descritas en esta solicitud de patente no deben interpretarse como que presentan limitaciones a la aplicabilidad de las reivindicaciones adjuntas. El verbo "comprender" se utiliza en esta solicitud de patente como una limitacion abierta que no excluye la existencia de otras caractensticas no recomendadas. Las caractensticas enumeradas en las reivindicaciones dependientes se pueden combinar mutuamente libremente a menos que se indique explfcitamente lo contrario.

Las caractensticas novedosas que se consideran caractensticas de la invencion se exponen en particular en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, la invencion misma, tanto en cuanto a su construccion como a su procedimiento de operacion, junto con objetos adicionales y ventajas de la misma, se comprendera mejor a partir de la siguiente descripcion de realizaciones espedficas cuando se lee en relacion con los dibujos adjuntos.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 ilustra una solucion de brazo robotico de acuerdo con la tecnica anterior,

La figura 2a-b ilustra una realizacion de la invencion,

La figura 3a-b ilustra otras realizaciones de la invencion,

La figura 4 muestra una realizacion adicional de la invencion.

La figura 5 muestra una realizacion adicional de la invencion.

Descripcion detallada de la invencion y sus realizaciones ventajosas

A continuacion, se describen algunas realizaciones preferidas de la invencion haciendo descritas anteriormente.

La figura 1 muestra una solucion de brazo robot generalmente conocida. El brazo del principales en su forma mas amplia, que tambien son relevantes en el contexto de la invencion actual. El robot comprende el brazo, es decir, el brazo 101 del robot. En esta ilustracion ejemplar, el brazo 101 del robot esta formado a partir de dos partes, que estan articuladas entre sf El brazo 101 del robot esta conectado al elemento 102 de sujecion montandolo con una estructura de articulacion generalmente conocida, que permite, junto con cualquier

referencia a las figuras robot revela las partes

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elemento de bisagra en el brazo 101 del robot, mover la pinza en un espacio tridimensional. De acuerdo con un procedimiento comun, el brazo del robot y sus partes se controlan con una unidad de control central, que transmite senales de control a los motores del robot para que se pueda lograr el movimiento y la sujecion deseados. Ademas, el elemento 102 de sujecion se puede reemplazar con cualquier elemento de herramienta aplicable para ser utilizado en entornos de robotica.

La figura 2a muestra una realizacion de la invencion actual, en la que el robot comprende un brazo 101 del robot y un elemento 102 de sujecion similar a los descritos en la figura 1.

Ademas, segun la presente invencion entre dicho brazo 101 del robot y dicho elemento 102 de sujecion esta dispuesta una estructura de elemento de montaje que consiste en una primera superficie 201 de montaje, que esta configurada para ser conectable con el brazo 101 del robot. La conexion puede establecerse, por ejemplo, con una disposicion de bisagra o con una union esferica de modo que el movimiento de la superficie 201 de montaje en relacion con el brazo 101 del robot sea posible de forma tridimensional. En algunas realizaciones, la superficie 201 de montaje es giratoria contra el brazo 101 del robot. Esto puede llevarse a cabo con un conector giratorio adecuado, tal como un eje giratorio o una junta esferica, y los motores necesarios que ejercen la fuerza necesaria sobre la superficie 201 de montaje para lograr el movimiento giratorio.

De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, la estructura de elemento de montaje comprende una segunda superficie 202 de montaje que esta configurada para ser montada a una distancia d predeterminada desde la primera superficie 201 de montaje mediante la utilizacion de un conjunto 203 de cuerda. La segunda superficie de montaje proporciona una superficie en la que esta conectado el elemento 102 de sujecion. De acuerdo con un ejemplo de la invencion, el elemento 102 de sujecion se fija a la segunda superficie 202 de montaje. Segun algunas otras realizaciones de la invencion, el elemento 102 de sujecion esta conectado de forma giratoria a la segunda superficie 202 de montaje. Esto se puede lograr con, por ejemplo, una disposicion de cojinete movil controlable de modo que el elemento 102 de sujecion pueda girarse y alinearse con el elemento que se va a sujetar de manera efectiva.

La distancia entre dicha primera y dicha segunda superficies de montaje y la geometna de cuerda se selecciona ventajosamente de tal manera que la flexibilidad de la estructura del elemento de montaje en situaciones de choque es aplicable a la necesidad, por ejemplo, para el peso de la pinza, el peso de los artfculos que se van a sujetar y mover y/o a las posibles fuerzas de choque externas a las que estan expuestos el brazo 101 del robot y/o el elemento 102 de sujecion. Al ajustar la distancia entre las superficies de montaje se ajusta la cantidad de fuerza necesaria para que la estructura se flexione.

La flexibilidad de la estructura esta, en general, determinada por la geometna del conjunto de cuerda y la fuerza que separa las superficies de montaje. Las velocidades posibles de las superficies de montaje relativas entre sf cerca de la posicion de reposo se pueden considerar como un espacio de 6 dimensiones, correspondiente a los 6 grados de libertad de movimiento de las superficies de montaje (velocidad en 3 dimensiones y velocidad angular en 3 dimensiones). En este espacio, cada cuerda constituye un plano de 5 dimensiones que divide el espacio de las velocidades posibles por la mitad.

La fuerza que separa las superficies de montaje separa las superficies hasta que se alcanza un lfmite en cada dimension, haciendo que la estructura asuma una posicion de reposo. Como hay 6 grados de libertad de movimiento, en una posicion de reposo estable, al menos 6 cuerdas estan tensas. Se puede pensar que la posicion de reposo reside en un pozo potencial formado por los planos limitadores de interseccion. Para que esta posicion cambie, es decir, para que una fuerza deforme la estructura en alguna direccion, la fuerza de deformacion debe ser lo suficientemente fuerte como para "levantar" la posicion del pozo potencial.

La forma del potencial es un aspecto importante de la invencion. Un amortiguador simple puede usarse como una estructura tolerante a los choques, para el cual el potencial es proporcional a x A 2, x indicando el desplazamiento. Tales disposiciones se deforman de manera continua, es decir, cualquier fuerza deforma la estructura al menos ligeramente con cualquier cantidad de fuerza, lo que la hace no ngida, tambaleante e imprecisa. El potencial de la disposicion segun la invencion, en cambio, es proporcional a |x| (valor absoluto del desplazamiento), es decir, tiene una forma "mtida". Por lo tanto, la estructura no se deforma en absoluto hasta que la fuerza de deformacion supere un cierto umbral, lo que hace que la estructura sea ngida en condiciones normales de funcionamiento. El umbral de fuerza puede, segun la geometna del conjunto de cuerdas, ser diferente en diferentes direcciones y se escala linealmente por la magnitud de la fuerza de separacion.

En algunas realizaciones de la invencion, el material de la cuerda se asume esencialmente no elastico, es decir, las cuerdas no se estiran, pero constituyen lfmites ngidos para las distancias entre puntos de la superficie de montaje conectadas. Por lo tanto, el material de la cuerda, siempre que sea suficientemente no elastico, no afecta la rigidez del sistema.

Un aspecto importante de algunas realizaciones de la invencion es que cada una de las cuerdas en el conjunto de cuerdas esta desconectada de los otros, es decir, por lo tanto, no forman ninguna porcion continua sobre los puntos de montaje. Cada una de las cuerdas esta fijada al punto de montaje con algun procedimiento comun, tal como con

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un nudo adecuado y/o con un elemento de fijacion adecuado.

La figura 2b muestra un ejemplo de una estructura tridimensional del elemento de montaje de acuerdo con una realizacion de la invencion. Ademas de dichas superficies 201, 202 de montaje, la estructura del elemento de montaje comprende un conjunto de cuerdas como se describe en la figura 2b. Dichas superficies 201, 202 de montaje estan conectadas con una cuerda desde una esquina de la primera superficie 20l de montaje a una esquina correspondiente en la segunda superficie 202 de montaje, como se describe con una referencia 203a en la figura 2b. Ademas, una esquina de la primera superficie 201 de montaje esta conectada a una esquina de la segunda superficie 202 de montaje con una cuerda 203b de cruce como se describe en la figura 2b. La misma disposicion de cuerdas esta dispuesta a cada esquina de la primera y segunda superficies 201, 202 de montaje. Por lo tanto, dicho conjunto de cuerdas 203 consta de 12 partes de cuerdas en total. Por medio de dicha disposicion de montaje de cuerdas, la estructura no es elastica, es decir, no perturba el funcionamiento normal del robot, pero cuando una fuerza externa provoca un impacto en el robot y la fuerza supera un nivel predeterminado (definido con las caractensticas de la cuerda montaje) el conjunto de cuerdas se vuelve elastico, produciendo y absorbiendo la fuerza externa de una manera que reduce el riesgo de causar danos al robot.

Incluso si la figura 2b muestra que las superficies 201, 202 de montaje tienen forma cuadrada, no limita la aplicabilidad de la invencion a superficies con otras formas.

La figura 3a describe otro ejemplo de la invencion en el que las superficies de montaje tienen forma de triangulos con las esquinas cortadas. De nuevo, una primera superficie 301 de montaje esta conectada a una segunda superficie 302 de montaje con un conjunto de cuerdas. El conjunto de cuerdas segun la realizacion de la invencion se establece conectando cada esquina de la primera superficie 301 de montaje con una cuerda a una esquina correspondiente de la segunda superficie 302 de montaje. Por lo tanto, los cables resultantes en todo el conjunto de cuerdas de acuerdo con la figura 3a son los siguientes: A-A', B-B', C-C', D-D', E-E' y F-F'.

Se prefiere un conjunto de 6 cuerdas porque es el numero mmimo de cuerdas necesario para cubrir los seis grados de libertad de movimiento del sistema. Por lo tanto, no hay necesidad de ajustar con cuidado la tension y la longitud de las cuerdas, ya que cada cuerda necesariamente se tensa y activa en el sistema. Segun la realizacion de la invencion mostrada en la figura 3a, las superficies 301, 302 de montaje estan configuradas para ser montadas de tal manera que permita el entrelazado de las superficies 301, 302 al menos parcialmente durante la deformacion de la forma del conjunto de cuerdas. Esto se ilustra en la figura 3b en la que se ilustra el entrelazado de las esquinas de las superficies de montaje. La ventaja de las esquinas de entrelazado es que permite un rango mas amplio de movimiento de la estructura de montaje en una situacion de choque causada por una fuerza externa. En otras palabras, cuando el robot recibe un impacto, las esquinas de intercalacion de las superficies de montaje permiten un movimiento mas amplio que, por ejemplo, en la estructura de montaje mostrada en las figuras 2a y 2b para obtener la fuerza de choque y, como consecuencia, reducir aun mas el riesgo de danos al robot, herramienta o la estructura de montaje.

Algunas realizaciones de la invencion comprenden ademas un elemento extensible para aumentar la fuerza que mantiene la primera y la segunda superficies de montaje dentro de una distancia predeterminada entre sf Una de tales formas de realizacion de la invencion se ilustra en la figura 4. La figura 4 ilustra una estructura de brazo de robot similar con el conjunto de cuerdas como ya se ha descrito en la figura 2. Los elementos correspondientes no se describen aquf Ademas de esos elementos, la realizacion en la figura 4 describe un elemento 401 extensible, que es una estructura de amortiguador en este ejemplo. El amortiguador se ajusta de modo que este en modo activo, es decir, tensionado, cuando esta montado con el conjunto de cuerda entre la primera y la segunda superficies de montaje. En otras palabras, el amortiguador provoca al menos parcialmente una fuerza opuesta a la fuerza en el conjunto de cuerdas. El resultado total de esta disposicion es que toda la estructura del elemento de montaje se vuelve mas ngida y, por lo tanto, el nivel predeterminado de la fuerza sobre la que se deforma la forma del conjunto de la cuerda se puede ajustar controlando la fuerza de compresion del elemento extensible.

Una ventaja adicional de la utilizacion de un elemento extensible en la estructura de montaje es que todo el brazo de robot es operable en multiples posiciones diferentes, por ejemplo, uno puede girar el brazo de robot para apuntar la pinza de lado o incluso hacia arriba. Esto aumenta la usabilidad de la invencion en diversos entornos de robotica.

En algunos ejemplos de la invencion, el elemento 401 de extension es un cilindro hidraulico que aplica una fuerza de extension a la primera y segunda superficies de montaje. Se puede lograr un efecto similar con un amortiguador de compresion, cilindro neumatico, con un solenoide y/o con un elemento de extension de tipo tornillo de ajuste del servomotor, asf como con una transmision de fuelle u otro amortiguador de aire, por ejemplo.

El elemento extensible se coloca ventajosamente en el centro de la estructura de montaje para lograr un efecto simetrico. Alternativamente, hay multiples elementos de extension, por ejemplo, uno para cada una de las esquinas de las superficies de montaje, aplicado en la estructura. De acuerdo con alguna realizacion de la invencion, la posicion del al menos un elemento extensible se selecciona de acuerdo con la direccion de rendimiento mas probable. Esto permite el ajuste del nivel predeterminado de la fuerza necesaria para que produzca el conjunto de la cuerda. En otra realizacion adicional de la invencion, el elemento extensible se integra con el conjunto de cuerdas. Ademas, o como alternativa, se pueden montar cilindros hidraulicos o amortiguadores en el lugar de las cuerdas de

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modo que formen restricciones similares a las cuerdas, pero tambien pueden actuar como elementos de extension. Dicho montaje puede incluir bisagras, uniones esfericas, longitudes de cuerda u otros mecanismos de montaje flexibles entre los extremos de los elementos extensibles y las superficies de montaje.

Ademas, la estructura de montaje tambien se puede aplicar en otros tipos de robots que los brazos del robot. Por ejemplo, una herramienta de robot, que se controla mediante cables de control montados en la estructura de soporte, como una pared, puede aplicar la estructura del elemento de montaje como se ilustra en la figura 5. La figura 5 describe una herramienta de robot, como un elemento 102 de sujecion, que esta montado en la estructura 501 de soporte con un brazo 101. El control del robot esta dispuesto por medio de cables 502 de control, que son accionados con un motor correspondiente, como servomotores. Ademas, dos superficies 201, 202 de montaje, asf como la estructura del elemento de montaje que comprende un conjunto 203 de cuerdas como se explica, por ejemplo, cuando se analiza la figura 2a, se aplican a este tipo de robot. Asimismo, la estructura de montaje es aplicable a robots cartesianos o de portico conocidos, o robots de otros tipos.

Los sensores pueden montarse en las superficies de montaje o en las cuerdas. Los sensores estan conectados al sistema que controla el robot, normalmente para que los valores del sensor se muestren utilizando, por ejemplo, convertidores A/D u otros componentes de la interfaz del sensor, que luego se conectan al sistema de control del robot. Las lecturas de los sensores que miden la distancia entre las superficies de montaje pueden usarse para controlar la alineacion de la estructura. El sistema de control puede entonces configurarse para, por ejemplo, detener el sistema y/o generar una senal de falla para evitar danos al robot. El sistema de control tambien puede utilizar las lecturas del sensor para calcular una posicion de sujecion precisa tomando en cuenta la posicion de sujecion, o para planificar o hacer en tiempo real movimientos mas precisos despues de sujetar un objeto. Las lecturas del sensor tambien se pueden usar para calcular el peso de un objeto sujetado. Los sensores pueden ser, por ejemplo, sensores de distancia por infrarrojos, camaras, codificadores o sensores que monitoreen la presion dentro de cilindros hidraulicos o neumaticos o amortiguadores de aire que actuen como elementos o cuerdas extensibles, como se describio anteriormente. Los sensores que miden las fuerzas que afectan las cuerdas o las superficies de montaje tambien pueden usarse de la misma manera. Dichos sensores pueden ser, por ejemplo, extensometros o potenciometros equipados con amortiguador.

En algunas realizaciones de la invencion, es posible ajustar la alineacion de las superficies de montaje controlando la longitud de las cuerdas correspondientes de modo que se logre una alineacion optima. Dicha solucion puede necesitar uno o mas motores para ser utilizados cuando se alinean las superficies. Una solucion de este tipo incluye tornillos ajustables como aparejos o torniquetes.

De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, el conjunto de cuerdas esta conectado directamente a la superficie de un brazo de robot y/o a la superficie del elemento de sujecion sin ninguna superficie de montaje espedfica. Ademas, incluso si se describe en las realizaciones explicadas anteriormente que la primera superficie de montaje esta montada hacia un brazo robotico, el montaje se puede realizar de otras maneras. Por ejemplo, se puede conectar un numero necesario de alambres a la primera superficie de montaje, controlando los alambres por ejemplo servomotores, para lograr un sistema de control de movimiento aplicable a la pinza.

El termino cuerda en este contexto no limita el material o forma de la misma de ninguna manera. La cuerda, como tal, se puede considerar como una cuerda, un cable de alambre, una correa o similar, que tiene las caractensticas aplicables que se utilizaran en las aplicaciones como se describe aqrn. Una estructura similar a un calcetm cilmdrico o tubular hecha del material de la cuerda puede usarse como la disposicion de la cuerda al unir las llantas en cada extremo de la estructura cilmdrica a cada superficie de montaje; la estructura actuando como un conjunto de cuerdas con una gran cantidad de cuerdas casi paralelas. Ventajosamente, el material de cuerda no es elastico, es decir, no se extiende sustancialmente cuando la fuerza externa esta causando una deformacion de la forma del conjunto de cuerda. Ademas, la durabilidad es un requisito general importante para que el material de cuerda se aplique en los robots utilizados en la clasificacion de residuos.

En las realizaciones descritas aqrn, se ilustra que la estructura de montaje segun la invencion se aplica entre el brazo del robot y la pinza. En otras realizaciones de la invencion, la estructura de montaje se puede fijar a otras partes de los robots, por ejemplo, entre dos elementos de brazo del robot. La eleccion de la ubicacion de la estructura de montaje puede basarse, por ejemplo, en experimentos para descubrir que parte del robot es mas vulnerable a las descargas externas y/o que posicion de la estructura de montaje ofrece la mejor proteccion contra danos al brazo del robot. Ademas, la aplicacion de la invencion no esta limitada solamente al elemento de sujecion, ya que la invencion es aplicable en cualquier tipo de herramienta de robot existente. Los ejemplos de las herramientas incluyen imanes para sujetar material magnetico y/o herramientas espedficas para necesidades espedficas, por ejemplo, una herramienta de corte.

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REIVINDICACIONES

1. Una estructura de elemento de montaje para aumentar latolerancia a los choques en un robot que comprende un elemento de herramienta de robot, caracterizada porque la estructura de elemento de montaje, que esta configurada para montarse dentro de la misma unidad controlable que el elemento de herramienta de robot, comprende

- una primera superficie (201) y

- una segunda superficie (202) hacia el elemento de herramienta del robot,

- y porque dichas primera y segunda superficies (201; 202) estan configuradas para conectarse con un conjunto (203) de cuerdas que comprende una pluralidad de cuerdas (203a, 203b) que constituyen lfmites ngidos para distancias entre puntos de conexion en la primera superficie (201) y la segunda superficie (202)

en la que el conjunto (203) de cuerda tiene una geometna que se mantiene sustancialmente ngida bajo exposicion de fuerza externa por debajo de un nivel predeterminado definido al menos parcialmente por la geometna del conjunto de cuerdas y bajo exposicion de fuerza externa que excede el nivel predeterminado definido al menos por parte la geometna del conjunto de cuerdas, estando el conjunto (203) de cuerdas configurado para reducir el dano causado por la fuerza al deformar la forma del conjunto (203) de cuerdas.
2. Una estructura de elemento de montaje segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la estructura de elemento de montaje comprende ademas al menos un elemento (401) de extension para ajustar el nivel predeterminado de una fuerza que hace que el conjunto de cuerdas deforme la forma.
3. Una estructura de elementos de montaje segun la reivindicacion 2, caracterizada porque el ajuste del nivel predeterminado de una fuerza que hace que el conjunto de cuerdas transforme la forma se logra controlando una fuerza de compresion del elemento (401) de extension.
4. Una estructura de elemento de montaje segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizada porque el elemento (401) de extension es al menos uno de los siguientes: un amortiguador, un cilindro hidraulico, un cilindro neumatico, un solenoide, un elemento de extension en forma de tornillo ajustado por servomotor, un amortiguador de aire.
5. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento (401) de extension esta integrado con el conjunto de cuerdas.
6. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la primera y segunda superficies (201; 202) estan configuradas para intercalarse al menos parcialmente durante la deformacion de la forma del conjunto de cuerdas.
7. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada una de las cuerdas (203a, 203b) que forman el conjunto (203) de cuerdas se ajusta de manera tensa.
8. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las cuerdas (203a, 203b) en el conjunto (203) de cuerdas no estan conectadas entre sf
9. Una estructura de elemento de montaje segun la reivindicacion 7 u 8, caracterizada porque cada una de las cuerdas (203a, 203b) en el conjunto (203) de cuerdas esta montada en la primera y segunda superficies (201; 202).
10. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conjunto (203) de cuerdas consta de seis cuerdas.
11. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la estructura incluye al menos un sensor para controlar la alineacion de la estructura.
12. Una estructura de elemento de montaje segun la reivindicacion 11, caracterizada porque el sensor es un sensor de distancia laser o de infrarrojos, una camara, un codificador, un medidor de deformacion, un potenciometro o un sensor que monitoriza la presion dentro de un cilindro hidraulico o neumatico o amortiguador de aire.
13. Una estructura de elemento de montaje segun la reivindicacion 11 o 12, caracterizada porque una senal de fallo esta configurada para ser generada en base a la alineacion de la estructura medida por el al menos un sensor.
14. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque un sistema que comprende la estructura del elemento de montaje esta configurado para detenerse en respuesta a las lecturas de los sensores.
15. Una estructura de elemento de montaje segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada porque el peso de un objeto sujetado esta configurado para calcularse en base a las lecturas del sensor.