Robótica Mecanización Consiste en la incorporación de las máquinas para ejecutar una serie de acciones que anteriormente se llevaban acabo manualmente lo que lleva a menos esfuerzo y menos tiempo y menos personas. Automatización La automatización es un sistema donde la producción de tareas producidas normalmente por un operador humano , se ejecutan por un máquina. Robotización Es un automatización en las que las máquinas son capaces de realizar diferentes acciones y tomar decisiones
Robots Un robot es una máquina programable y multifuncional formada por un conjunto de automatismos, que es capaz de moverse, manipular objetos o realizar tareas variadas de forma automática interaccionanando con su entorno.
¿Para qué necesitamos robots? Para sustituir el trabajo del ser humano y realizar determinadas tareas: Tareas repetitivas y monótonas Tareas peligrosas: atmósferas tóxicas, contaminadas, radiactivas, en presencia de explosivos. Tareas de gran precisión: Soldaduras microscópicas, medicina, ensamblajes complejos. Tareas de exploración: lugares inaccesibles para el ser humano.
clasificación de robots Atendiendo a su aspecto físico y a su funcionalidad, pueden clasificarse de la siguiente manera. Poliarticulados Móviles. Nanorobots Androides. Zoomórficos.
Poliarticulados. Están diseñados para mover sus brazos y herramientas en un determinado espacio de trabajo. En este grupo se encuentran los manipuladores y algunos robots industriales. Robot poliarticulado
Nanorobots. Son pequeños robots capaces de cosas sorprendentes Nanorobots. Son pequeños robots capaces de cosas sorprendentes. Existen algunos que viajan por la sangre y son capaces de inyectar la cantidad precisa de un medicamento en una célula. Se trata de robots experimentales.
Móviles. Son robots con gran capacidad de desplazamiento, acoplados a carros o plataformas. Estos robots aseguran el transporte de un sitio a otro de piezas. Están dotados de un cierto grado de inteligencia, lo que les permite sortear obstáculos. Robot poliarticulado Robot móvil
Androides. Son robots que intentan reproducir la forma y los movimientos del ser humano. En la actualidad son poco evolucionados y con poca utilidad práctica.
Zoomórficos. Se caracterizan por imitar el sistema de locomoción de algunos seres vivos. Se encuentran el pleno desarrollo se utilizan para desplazarse sobre superficies accidentadas y con numerosos obstáculos. Su aplicación práctica tiene bastante interés en la exploración de otros planetas así como el estudio de volcanes, y entornos de difícil acceso.
Estructura de un robot En un robot se pueden distinguir cuatro elementos bien diferenciados: -La estructura -Los actuadores -Garra o herramienta -Los sensores -Sistema de control
Grados de libertad de un robot Número de movimientos independientes que puede realizar
Estructura Es el esqueleto del robot y está constituido por los mecanismos y articulaciones que permiten su movimiento
Actuadores Son los elementos que a modo de músculos se encargan de suministrar la fuerza necesaria para mover la estructura del robot. Actuadores eléctricos. Actuadores neumáticos. Actuadores hidráulicos Otros actuadores Luminosos Sonoros
Garra o herramienta Elemento en robots industriales fundamentalmente, que se encarga de realizar la tarea encomendada. Soldar, pintar, sujetar, recoger piezas etc.
Sensores Captan una señal física y la transforman en otro tipo de señal Sensor táctil: Piel robótica
Sistemas de control Lazo abierto
Sistemas de control De lazo cerrado
Sistema de control Dirige el trabajo de los actuadores, teniendo en cuenta la información de los sensores y las órdenes establecidas en su programa. Actualmente el control lo realizan ordenadores por la facilidad para cambiar el programa y por el número de tareas que pueden realizar
Control programado Aquel en el que se realizan tareas siguiendo un programa, el cual está formado por un conjunto de instrucciones que indican las acciones que debe realizar el sistema encada momento. Los hay de tres tipo Autómatas programables (PLC) Microcontroladores Ordenador
Autómata programable PLC Equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real algún proceso industrial.. Generalmente son dispositivos externos
Microcontrolador Se usan en electrodomésticos, ascensores, microrrobots etc. Son de tamaño muy pequeño y van incorporados dentro del propio aparato. Se basan en un sencillo microprocesador que ejecuta órdenes de un programa y una memoria que almacena dichas instrucciones.
Ordenador Control del robot o sistema capaz de procesar cualquier información, siguiendo un programa establecido que se puede modificar (software) Es necesario añadir un hardware llamado tarjeta controladora para adaptar las señales del ordenador y viceversa, haciendo las conversiones necesarias
Tarjeta controladora Las tarjetas de control o controladoras sirven de enlace entre el ordenador y el robot. Recibe las instrucciones del ordenador en forma digital y tienen que convertirlas en señales, normalmente analógicas, que sean comprensibles para el robot; y viceversa, también tienen que recibir las señales del sistema robótico y enviárselas al ordenador para su procesamiento.
AUTOMATISMO TARJETA CONTROLADORA ORDENADOR sensores actuadores salidas entradas sensores actuadores salidas
Entradas y salidas de la tarjeta controladora Pueden ser analógicas o digitales. Las digitales admiten solamente información del tipo pasa-no pasa; permitirán o no el paso de la corriente por el circuito; son adecuadas para conectar elementos del sistema robótico como lámparas, diodos LED o indicadores del funcionamiento de la máquina. Las analógicas, en cambio, permiten regular la cantidad de corriente que pasa (recordemos que las variables analógicas admiten cualquier valor). Serán adecuadas si queremos regular la luz que emite una bombilla, la velocidad de giro de un motor.
Ejemplos Entradas digitales: Suelen tener conectados sensores discretos : finales de carrera, pulsadores, con dos estados : abierto o cerrado Entradas analógicas: Suelen tener conectados sensores continuos: LDR, termistores etc Salidas digitales: Suelen tener conectados actuadores de control todo o nada: relé Salidas analógicas: Suelen tener conectados actuadores de control continuo (con funcionamiento gradual) generan una señal de tensión variable . Motores, lámparas que se puede graduar su funcionamiento.