Un manipulador es un dispositivo robótico que mueve y posiciona objetos. Es el brazo y la mano combinados, la parte del robot que realiza el trabajo. Los manipuladores industriales sueldan, pintan, recogen y colocan. Los manipuladores de investigación manejan objetos frágiles, ensamblan piezas complejas y exploran bajo el agua.

La palabra proviene del latín manus, que significa mano. Un manipulador amplía el alcance y la fuerza humanos. Puede operar en entornos demasiado peligrosos o reducidos para las personas: dentro de un reactor nuclear, en el fondo del océano o en un campo quirúrgico estéril. Su diseño varía considerablemente. Un manipulador de pórtico se desplaza sobre rieles superiores. Un manipulador móvil combina un brazo con una base con ruedas.

Componentes del manipulador

• Base: permite fijar el manipulador a una superficie o vehículo.
• Enlaces: segmentos rígidos entre articulaciones.
• Articulaciones: ejes de movimiento de revolución o prismáticos.
• Efector final: la herramienta o pinza en la punta.
• Actuadores y sensores: motores, codificadores, sensores de fuerza.

La capacidad de un manipulador depende de su alcance, carga útil, velocidad y precisión. Un manipulador industrial de gran tamaño puede levantar 500 kilogramos, pero moverse lentamente. Un manipulador quirúrgico puede levantar unos pocos gramos, pero moverse con precisión micrométrica. El sistema de control coordina las articulaciones para producir un movimiento suave. La cinemática inversa convierte la posición deseada de la mano en ángulos articulares. El control de fuerza permite que el manipulador empuje o tire con una fuerza específica. El manipulador es la parte más visible de la mayoría de los robots. Es la parte que interactúa con el mundo.