Un robot manipulador es un mecanismo similar a un brazo robótico que está diseñado para manipular o mover materiales, herramientas y piezas sin contacto humano directo. La mayoría de los manipuladores robóticos son dispositivos livianos que permiten a los humanos interactuar con objetos en un entorno con total seguridad. A veces, un material puede ser peligroso o radiactivo, o simplemente puede estar ubicado en un lugar inaccesible. Los manipuladores de robots se asemejan a brazos robóticos y constan de varios segmentos. Se utilizan en aplicaciones industriales para realizar de forma eficaz tareas como montaje, soldadura, acabado de superficies y taladrado.
Los brazos segmentados pueden agarrar y mover objetos bajo control humano. Cada robot manipulador comercial consta de dos elementos discretos: el controlador y el brazo manipulador. La mayoría de estos brazos tienen seis grados de libertad y un controlador patentado. Los brazos se diferencian entre sí en la forma en que los diferentes componentes están dispuestos para ofrecer un cierto tipo de rendimiento. El rendimiento del manipulador se mide por características como su precisión, peso de carga útil y velocidad. El alcance y la destreza también se miden al tomar decisiones sobre el desempeño de un robot manipulador.
El alcance es una medida de la medida en que el manipulador cubre el espacio de trabajo. La destreza es una propiedad del desplazamiento angular de las articulaciones del brazo. El peso de la carga útil lo especifica el fabricante y también tiene en cuenta la capacidad de carga útil con diferentes condiciones de alcance y velocidad. La capacidad del brazo para repetir el movimiento, o la repetibilidad, se mide para tener una idea precisa de la precisión del brazo. Se utilizan simulaciones y métodos de prueba de movimiento para verificar los parámetros de rendimiento para diversas aplicaciones.
Varias combinaciones de eslabones y articulaciones dan lugar a varios tipos de manipuladores. Las partes rígidas que conectan las articulaciones se llaman eslabones. Las articulaciones permiten que los enlaces se muevan y pueden ser lineales o rotatorios. Las uniones mecánicas lineales solo permiten un movimiento no rotacional entre eslabones contiguos. Sin embargo, las juntas giratorias permiten que los eslabones de conexión giren.
Por ejemplo, el robot manipulador de tipo cilíndrico se fabrica con juntas lineales, que están conectadas a una junta rotativa de base. Un robot cartesiano, o la configuración de pórtico, consta de uniones lineales en el brazo. Una configuración polar consiste en una combinación de juntas lineales y giratorias. Un robot manipulador articulado, por el contrario, tiene un brazo cuyos enlaces están conectados mediante juntas rotativas.
Básicamente, se puede pensar en el manipulador como una muñeca conectada a un brazo y un cuerpo. La muñeca tiene unas articulaciones compactas y se utiliza para orientar las piezas. El brazo y el cuerpo se utilizan para manipular las herramientas o piezas dentro del espacio de trabajo. Este último se puede configurar de forma adecuada para diferentes tipos de aplicaciones.
Muchos brazos manipuladores se pueden fijar a casi cualquier superficie. Algunos manipuladores han avanzado hasta el punto en que las muñecas contienen dedos mecánicos de agarre. Esto permite que el robot manipulador coja un objeto tan delicado como un huevo. Algunos manipuladores también vienen con software avanzado que les permite ser controlados con una computadora o integrados con otros sistemas sin esfuerzo.