Movimiento punto a punto, movimiento combinado, movimiento contorneado.

Para muchas tareas, los sistemas lineales multieje (robots cartesianos, mesas XY y sistemas de pórtico) se desplazan en línea recta para lograr movimientos rápidos punto a punto. Sin embargo, algunas aplicaciones, como la dosificación y el corte, requieren que el sistema siga una trayectoria circular o una forma compleja que no se puede crear con simples líneas y arcos. Afortunadamente, los controladores modernos cuentan con la potencia de procesamiento y la velocidad de cálculo necesarias para determinar y ejecutar trayectorias de movimiento complejas en sistemas multieje con dos, tres o incluso más ejes de movimiento.

Movimiento de punto a punto

La premisa básica del movimiento punto a punto es alcanzar un punto específico sin importar la trayectoria seguida. En su forma más simple, el movimiento punto a punto desplaza cada eje de forma independiente para alcanzar la posición objetivo. Por ejemplo, para ir del punto (0,0) al punto (200, 500), en milímetros, el eje X se desplazará 200 mm, y una vez que alcance su posición, el eje Y se desplazará 500 mm. Moverse en dos segmentos de forma independiente suele ser el método más lento para ir de un punto a otro, por lo que esta forma de movimiento punto a punto se utiliza con poca frecuencia.

La otra opción para el movimiento punto a punto es mover los ejes simultáneamente con el mismo perfil de movimiento. En el ejemplo anterior —moviéndose de (0,0) a (200, 500)— el eje X terminaría su movimiento antes de que el eje Y completara el suyo, por lo que la trayectoria de movimiento consistiría en dos líneas conectadas.

Movimiento combinado

Una variante del movimiento punto a punto para sistemas lineales multieje es el movimiento combinado. Para crear un movimiento combinado, el controlador superpone, o combina, los perfiles de movimiento de dos ejes. Cuando un eje finaliza su movimiento, el otro comienza el suyo, sin esperar a que el anterior se detenga por completo. Un "factor de combinación" especificado por el usuario define la posición, el tiempo o el valor de velocidad en el que el segundo eje debe comenzar a moverse.

El movimiento combinado produce un radio, en lugar de una esquina pronunciada, cuando el movimiento cambia de dirección. Aplicaciones como la dosificación y el corte pueden requerir movimiento combinado si la pieza o el objeto que se está rastreando tiene esquinas redondeadas. Incluso si no se requiere un radio (curva) en la esquina del movimiento, el movimiento combinado ofrece la ventaja de mantener los ejes en movimiento, evitando el tiempo de desaceleración y aceleración necesario para detenerse y reiniciarse cuando el movimiento cambia de dirección bruscamente.

Interpolación lineal

Un tipo de movimiento más común para sistemas multieje es la interpolación lineal, que coordina el movimiento entre los ejes. Con la interpolación lineal, el controlador determina el perfil de movimiento adecuado para cada eje, de modo que todos alcancen la posición objetivo simultáneamente. El resultado es una línea recta —la trayectoria más corta— entre los puntos de inicio y fin. La interpolación lineal se puede utilizar para sistemas de 2 y 3 ejes.

interpolación circular

Para trayectorias circulares o movimientos a lo largo de un arco, los sistemas lineales multieje pueden utilizar la interpolación circular. Este tipo de movimiento funciona de forma muy similar a la interpolación lineal, pero requiere conocer los parámetros del círculo o arco que se va a seguir, como el punto central, el radio y la dirección, o bien el punto central, el ángulo inicial, la dirección y el ángulo final. La interpolación circular se realiza en dos ejes (normalmente X e Y), pero si se añade el movimiento en el eje Z, el resultado es la interpolación helicoidal.

Movimiento contorneado

El contorneado se utiliza cuando un sistema multieje debe seguir una trayectoria específica para alcanzar el punto final, pero esta es demasiado compleja para definirla mediante una serie de líneas rectas o arcos. Para lograr un movimiento contorneado, se proporciona una serie de puntos durante la programación del control, junto con el tiempo de desplazamiento, y el controlador de movimiento utiliza interpolación lineal y circular para formar una trayectoria continua que pasa por dichos puntos.

Una variante del movimiento contorneado, denominada movimiento PVT (posición, velocidad y tiempo), evita los cambios bruscos de velocidad y suaviza las trayectorias entre puntos al especificar la velocidad objetivo (además de la posición y el tiempo) en cada punto.