Workspace: De la oficina a la zona de alcance del robot

Para la mayoría de la gente, "workspace" significa un escritorio, un cubículo o el rincón de un taller donde uno se instala para hacer un trabajo. Es simplemente el área donde uno se sienta o se para y realiza sus tareas. En una oficina, podría ser unos pocos metros cuadrados de mesa. En una obra de construcción, podría ser una zona delimitada donde se almacenan materiales y se disponen herramientas.

En ingeniería mecánica, "workspace" tiene un significado mucho más estrecho y preciso. Se refiere al conjunto de todos los puntos en el espacio tridimensional que el efector final (el extremo de trabajo, generalmente una pinza o cabezal de herramienta) de un manipulador robótico puede alcanzar físicamente. Esto depende enteramente de la estructura cinemática del robot: las longitudes de sus eslabones, los rangos de sus articulaciones y el número de grados de libertad que posee. Un brazo industrial de 6 ejes tiene un "workspace" diferente al de un robot SCARA de 4 ejes, incluso si tienen un alcance similar. El "workspace" no es una esfera o un cubo simple, sino a menudo una forma irregular y difícil de visualizar determinada por la geometría del mecanismo.

Calcular el "workspace" es esencial en la fabricación. Los ingenieros deben saber si un robot puede alcanzar realmente todos los puntos de una pieza de trabajo que necesitan ser soldados, perforados, pintados o ensamblados. Si un punto crítico cae fuera del "workspace", la pieza debe ser reposicionada o se debe seleccionar un robot diferente. Algunos robots industriales están diseñados con un alcance extendido o grados de libertad adicionales específicamente para expandir su "workspace" sobre geometrías difíciles.

El término también aparece en otros campos de la ingeniería con una precisión similar. En el mecanizado por control numérico computarizado (CNC), "workspace" se refiere al volumen de material al que una herramienta de corte o un husillo pueden acceder dados los límites de recorrido de los ejes de la máquina. En la visión artificial, "workspace" puede describir el campo de visión que una cámara debe cubrir para inspeccionar todas las superficies de una pieza.

La divergencia refleja un cambio del sentido humano cotidiano de "el lugar donde trabajo" a un sentido robótico o mecánico de "la envoltura de movimiento que un dispositivo puede comandar". A medida que la automatización reemplazó la mano de obra humana en las fábricas, la palabra fue tomada para describir no un lugar donde una persona se para, sino la zona volumétrica que un brazo o herramienta ocupa al moverse a través de todas sus configuraciones posibles.