En el marco del Seminario La Investigación en la Facultad de Ingeniería, organizado por la Secretaría de Posgrado, el doctor Ricardo Yáñez Valdez impartió la conferencia Modelo Cinetostático para el Análisis de Rigidez de Mecanismos Articulados con Juntas de Par Inferior, basada en su trabajo que realiza en la División de Ingeniería Mecánica e Industrial en las áreas de diseño, análisis y síntesis de cuerpos rígidos.

Específicamente, se centró en los mecanismos robóticos de cadena cinemática cerrada los cuales tienen la ventaja de proporcionar una mayor rigidez en comparación con los de lazo abierto, si bien eso implica la reducción del espacio de trabajo y la propensión a sufrir singularidades, es decir, que el mecanismo se trabe.

El doctor explicó que la herramienta para analizar la rigidez de un mecanismo es su índice de desempeño, en otras palabras, una cantidad escalar que permite valuar su funcionamiento. Añadió que los índices de desempeño pueden ser globales o locales, según su medición se pueda generalizar a todo el espacio de trabajo o mida sólo una posición particular dentro de éste, respectivamente.

El análisis cinetostático, continuó, tiene lugar en dos de las fases previas a la construcción de una máquina: después del análisis cinemático y dinámico. Esto ofrece la posibilidad de tomar decisiones sobre la construcción antes de llevarla a cabo.

La cinetostática, como su nombre lo indica, se basa en herramientas de la cinemática y de la estática. Su aplicación en el análisis consiste en un modelo que trata de prever cómo cambia la rigidez de la máquina en función de la posición del mecanismo, de sus actuadores y de sus eslabones, entre otros factores, explicó el doctor Yáñez.

Detalló que la rigidez depende, entre otras cosas, de la rigidez de las uniones, el material con que están construidas las máquinas, las cadenas cinemáticas, el tipo de actuadores, la geometría de la estructura, la rigidez de las fases fija y móvil, la posición y orientación del actuador final.

Del análisis de dichos elementos se puede derivar una cantidad matemática que caracteriza toda esa información en un arreglo, lo que se conoce como matriz de rigidez. Ésta se deriva básicamente de la relación entre las velocidades del órgano terminal y las de las coordenadas articulares.

Por último, se valida el modelo de un mecanismo con la realización de un prototipo experimental cuya rigidez debe corresponder con la de la simulación en el modelo cinetostático.