LA ROBOTICALa robótica es la rama de la tecnología que se dedica al

diseño, construcción, operación, disposición estructural,

manufactura y aplicación de los robots.

La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la

electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de

control y la física. Otras áreas importantes en robótica son el

álgebra, los autómatas programables, la anima trónica y las

máquinas de estados.

CLASES DE ROBOT

ROBOTS MOVILES: Disponen de sistemas de

desplazamiento (ruedas, cadenas o patas) y de

sensores (cámaras de video).

ROBOTS DE BRAZO LARGO: Consta de un brazo

articulado y extensibles en cuyo extremo puede

disponerse una pinza, una herramienta de corte o

cualquier otro dispositivo.

OPERADORES DE UN ROBOT

Son empleados para que un robot se mueva pueden ser de diferentes tipos: mecánicos,

eléctricos, electrónicos, hidráulico y neumático.

ACTIVIDAD Y SOLUCION

1. Enumera las característica básicas de un robot.

A partir de ella razona porque los robots son

sistemas automáticos de lazo cerrado.

Esta capacitado para ejecutar una o varias tareas,

según una programa preestablecido.

Es capaz de captar cambios en las variables del

proceso y modificar la secuencias de acciones.

Puede ser reprogramado.

Es de lazo cerrado ya que puede captar impulsos

que proceden del exterior, procesarlos y, a partir

de ellos, modificar el plan de trabajo según una

secuencia programada de acciones.

2. Las lavadoras automáticas disponen de un microprocesador interno capaz de

establecer la secuencia de acciones (prelavado – lavado – aclarado - centrifugado) y el

tiempo de cada una de ellas, sin mas que seleccionar un programa de lavado.

Es considerado un robot ya que disponen de su microprocesador capaz de establecer la

secuencia de acción.

3. indica objetos de uso cotidiano que pueden considerarse robot.

El Televisor: Es considerado un robot ya que esta destinado a la recepción y reproducción

de señales de televisión.

EL COMPUTADOR: Es considerado un robot ya que es una máquina electrónica que

recibe y procesa datos para convertirlos en información conveniente y útil.

LAS FOTOCOPIADORAS: son considerados robot ya que dan el resultado de reproducir un

documento o parte de este en una hoja de papel normalmente, aunque puede ser

también a otro tipo de material, como una transparencia, opalina, etc.

COMPONENTES

MECANICOS

COMPONENTES

ELECTRICOS

COMPONENTES

ELECTRONICOS

COMPONENTES

NEUMATICOS O

HIDRAULICOS

Árbol y ejes Baterías Resistencia Comprensor

Engranaje Interruptores Condensadores Válvula

Frenos (fuente de

alimentación)

Fuentes de

alimentación

Diodos Tubería de

distribución

Viela – Manivela Pulsador Transistor Cilindros

Engranajes Red eléctrica LDR Motor hidráulico

Ruedas Lámparas Varistores Bomba de presión

Excéntricas Relé Motor eléctrico

Junta cardan Resistencia eléctrica

Muelle, leva, resortes Motor eléctrico y

conmutador

SISTEMAS OPERATIVOS

10. un sistema automático es un mecanismo que regula y controla sin necesidad de la

intervención humana.

SISTEMA AUTOMATICO EN LAZO ABIERTO: es donde el mecanismo de control se ajusta

previamente según la respuesta que se desea.

SISTEMAS DE LAZO CERRADO: en ellos a diferencia de los anteriores; existe un sensor

capaz de regular el mecanismo de control en función de la respuesta del sistema.

EJEMPLOS

LAS PLANCHAS ELÉCTRICAS: dispones de un termostato que permite regular la

temperatura de planchado. Cuando esta se alcanza, el termostato desconecta

automáticamente la plancha, mientras que, cuando la temperatura desciende, vuelve a

conectarla. (lazo cerrado)

LOS DESPERTADORES ELECTRICOS: disponen de un mecanismo que permite ajustar la hora

a la que ha de sonar la alarma. En el momento previsto la alarma suena.(lazo abierto)

<< los sistemas automáticos disponen de tres tipos básicos de elementos:

CONTROLADORES, ACTUADORES y SENSORES.>>

los CONTROLADORES son los encargados de regular el funcionamiento del sistema y

enviar las ordenes a los ACTUADORES.

Los sistemas automáticos disponen de una gran variedad de mecanismos de este tipo.

Algunos de los mas conocidos son los TEMPORIZADORES Y PROGRAMADORES.

Los TEMPORIZADORES son dispositivos que conectan y desconectan el sistema después de

que haya transcurrido un tiempo determinado.

LOS PROGRAMADORES: son dispositivos electrónicos que regulan una o varias funciones

del sistema. Suelen ir previstos de un MICROPROCESADOR que lleva gravado el programa

del trabajo.

LOS ACTUADORES: Son los mecanismos encargados de recibir las ordene que le llegan

desde los ORDENADORES y ejecutar el trabajo.

Según la tecnología empleada, pueden ser mecánicos, suelen ser motores eléctricos. EJ:

LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS, LOS VEHÍCULOS DE TRANSPORTE, LAVADORAS, etc.

LOS SENSORES: Se encargan de tomar datos y facilitarlos a los SENSORES para que

modifiquen las ordenes que envían a los ACTUADORES. Este tipo de elementos solo existe

en lazo CERRADO.

Las variables se encarga de controlar puede ser muy diferentes, la posición, la

PROXIMIDAD, la PRESIÓN o la TEMPERATURA.

12. además de los sensores de posición, de proximidad, de presión o de temperatura, los

sistemas automáticos utilizan otros.

SENSORES QUE DETECTAN LA ACIDEZ (ISFET): es un sensor electroquímico que reacciona a

cambios en la actividad de un ion dado. Si el cambio es en la actividad del ion

hidrógeno, se habla entonces de un ISFET sensible al pH.

Cuando cambia la concentración de iones (pH), también varía la cantidad de éstos que

pasan a través de la membrana y van a parar a la puerta del transistor. Por tanto, también

puede variar la corriente que pasa a través del transistor. Esto ocurre cuando el sensor entra

en contacto con la sustancia que se desea analizar.

GALGA EXTENSIOMÉTRICA: es un sensor, para medir la deformación, presión, carga,

torque, posición, entre otras cosas, que está basado en el efecto piezorresistivo, el cual es

la propiedad que tienen ciertos materiales de cambiar el valor nominal de su resistencia

cuando se le someten a ciertos esfuerzos y se deforman en dirección de los ejes

mecánicos.

Un FOTODIODO es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la

incidencia de la luz visible o infrarroja.

OPERADORES MECANICOS

OPERADOR CARACTERISTICAS

EJE Elementos cilíndrico que sirve para sostener diferentes piezas que

giran.

RUEDAS Consiste en un disco circular que puede girar libremente alrededor

de un eje donde recibe el movimiento que hace el árbol

ENGRANAJES Están formados por sistemas de ruedas dentadas que se acoplan y

transmiten un movimiento.

JUNTAS GARDEN permite la unión entre arboles o ejes que forman un Angulo inferior

de 45°.

EMBRAGUES Permiten la unión de dos arboles o dos ejes alineados.

FRENOS Son los encargados de disminuir la velocidad de giro de un

elemento.

OPERADORES ELECTRICOS

OPERADOR CARACTERISTICAS

RED ELECTRICA Proporciona corriente alterna (220 o 380 V)a los robots industriales

BATERIA Transforma la energía química en energía eléctrica y proporciona

corriente continua de bajo de voltaje.(12 V)

INTERRUPTORES Son dispositivos mecánicos que abren o cierran un circuito.

PULSADORES Abren o cierran un circuito mientras que actúa sobre ellos.

RELES Son dispositivos electromagnéticos que actúan como interruptores o

como conmutadores según la posición de contactos de su interior.

CONMUTADORES Su función es desviar el paso de la corriente de un circuito a otro.

OPERADORES ELECTRONICOS

OPERADOR CARACTERISTICAS

CONDENSADOR Almacena carga eléctrica para cederla en un momento

determinado.

DIODOS Formados por la unión de dos cristales semiconductores.

TRANSISTORES Formados por la unión de tres cristales semiconductores.

LDR Resistencia dependientes de la luz

VDR Resistencia dependientes de la tensión o Varistores

NTC Resistencias dependientes de la temperaturas o termistores

OPERADORES NEUMATICOS O HIDRAULICOS

OPERADOR CARACTERISTICAS

COMPRESOR Maquina que permite obtener y almacenar aire comprimido.

TUBERIA DE

DISTRIBUCION

Se encarga de conducir el aire comprimido hasta los elementos de

trabajo.

VALVULA Se encargan de gobernar los elementos de trabajo.

CILINDROS Se encargan de transformar la energía del aire comprimido en

movimientos rectilíneos de vaivén.

BOMBA

HIDRAULICA

Es accionada por un motor eléctrico y se encarga de aspirar el fluido

contenido en un deposito e introducirlo a presión en las conducciones.

MOTORES Transforman la energía del fluido a presión en un movimiento de rotación.

“Los componentes fundamentales de un robot son: la unidad MECANICA o el

manipulador propiamente dicho; la unidad de CONTROL, desde la que gobierna; la

unidad de PROGRAMACION, en la que se introducen las instrucciones de funcionamiento

y las secuencias de tareas; y el CABLEADO, que une a la unidad mecánica con el resto

de componentes”

UNIDAD DE CONTROL

FUNCIONES:

Almacenar datos que permiten al robot saber donde se encuentra y cual es la secuencia

de movimientos que debe ejecutar.

Lleva a cabo el control de los movimientos, las velocidades y las aceleraciones.

Gestiona las entradas/salidas analógicas o digitales que permiten al robot comunicarse

con el entorno.

Realiza los cálculos matemáticos y aritméticos- lógicos- que posteriormente se

transforman en ordenes de movimientos.

PRIMERA GENERACIÓN: Son llamados manipuladores. Son sistemas mecánicos

multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de

secuencia variable.

SEGUNDA GENERACIÓN: También llamados robots de aprendizaje. Repiten una secuencia

de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano.

TERCERA GENERACIÓN: Son también llamados robots con control sensorizado. El

controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al

manipulador para que realice los movimientos necesarios.

CUARTA GENERACIÓN: Son llamados también robots inteligentes. Son similares a las

anteriores pero además poseen sensores que envían información a la computadora de

control sobre el estado del proceso.

QUINTA GENERACIÓN: Actualmente está en desarrollo esta nueva generación de robots,

que pretende que el control emerja de la adecuada organización y distribución de

módulos conductuales, esta nueva arquitectura es denominada arquitectura de

subsunción, cuyo promotor es Rodney Brooks.