Tema 5 . Robots no programables

1. Historia de la Robótica.2. Definición de un robot.

3. Características de un robot. Sensores4. Sistemas de control

5.Clasificación de los robots.6. Arquitectura de un robot.7. Coordenadas de un robot8. Electrónica de un robot

9. Elementos mecánicos de un robot.10. Diseño de robots no programables.

Historia de los Robots 1

1495. Leonardo da Vinci . Primeros robots.

1921 . Karel Capek utiliza por primera vez la denominación Robot en su obra teatral R.U.R.

1927 . Fritz Lang rueda la película Metrópolis, donde aparecen los robots.

1942 Isaac Asimov anuncia las leyes de la Robótica.

Historia de los robots.

1968 . Stanley Kubrick rueda la película 2001 Una Odisea del Espacio en donde el computador central HAL se revela contra los astronautas.

1979 . Robert Willians muere victima de un Robot en una cadena de montaje.

1997 . Gari Kaspárov pierde una partida de ajedrez frente a la supercomputadora Deep Blue de IBM.

Historia de los robots 3.

2010 . Nao es el primer robot con una conducta que responde a principios éticos.

2012 . Utilización de Robers marcianos. Utilización del Robot da Vinci con fines médicos (Cirujía) . Utilización del HeartLander para la terapéutica cardiaca.

El futuro Robotizado : nanoboots.

Robot año 1350 Strasburgo

Autómata suizo (siglo XVII)

Ajedrecista automático (siglo XIX)

R2D2 y C3PO

Un robot es un mecanismo multifuncional y reprogramable, pudiendo realizar diferentes tareas dependiendo de la herramienta que se acople y del programa usado para que funcione.

2. Concepto de Robot

3. Características de un Robot

En un robot se tiene que tener en cuenta los siguientes elementos:

● a. Grados de libertad.- movimientos básicos independientes.

● b. Zona de trabajo.- Determinado por el tamaño del robot y los grados de libertad.

● c. Precisión.- Determina la exactitud en la repetición de los movimientos.

● d. Capacidad de carga .- El peso que puede desplazar.

● e. Programabilidad.- Según el microprocesador y los sistemas de programación.

● f. Percepción del entorno.- Mediante los sensores o los captadores que pueda disponer.

Sensores o captadores.

● Pueden ser:● a. Externos .- Fotoeléctricos, de ultrasonidos, de IR ( compactos CNY70 o separados, emisor IR TSU5400 y receptor , fototransistor BMPW40) , de luz visible , potenciométricos , termistores (NTC, PTC).

● b. Internos.- Sensores de fuerza, de luz visible o cámaras de visión

4. Sistemas de control

Un sistema de control recibe sensaciones del entorno y responde de acuerdo a un sistema programado. El robot recibe sensaciones mediante los sensores y las transforma en una señal electrónica. La señal se compara con la de referencia. Cuando la diferencia entre las dos señales es grande, seproduce la señal de error que activa el sistema.

Sistemas de control

Elementos de control

Comparadortransistor Relé Actuador Variable

controlada

Señal dereferencia

Señal deentrada(sensor)

5. Clasificación de los Robots

● Se clasifican según:

a. La geometría del brazo.

b. Por las coordenadas de posición.

c. Por la energía empleada para su movimiento. Cuando el movimiento es poco preciso y rápido, la energía es neumática. Para movimientos lentos, precisos y mover grandes pesos, se empleará energía hidráulica con fluido aceite. Si los movimientos son de alta precisión y rápidos se emplea energía eléctrica.

d. Por la forma de control: programables o no programables.

6. Arquitectura de un robot.

● Se debe de tener en cuenta:

1. El manipulador con sus componentes.

2. Los elementos motrices: elementos mecánicos y su fuente de energía.

3. Diferentes sensores usados como captadores del entorno.

4. El controlador.

Un servomotor es un motor de DC controlado, que permite cofigurar la velocidad, el sentido de giro o el inicio y la parada.

7.Coordenadas de posición

Determinar la función F(x,y,z,t)= 0

Cada variable se controla por un actuador.

Traslación.- Sistema piñón-cremallera.

Rotación.- Servomotor.

Giros en planos.- cilindros o motores neumáticos o hidráulicos.

Movimientos del manipulador.

8. Elementos electrónicos

9. Mecánica de un robot.

● Para configurar el movimiento del manipulador, se debe de controlar:

a. Los grados de libertad del sistema.

b. Las articulaciones que unen los eslabones o barras.

c. El movimiento de las articulaciones mediante servomotores o dispositivos neumáticos o hidráulicos.

● Los servomotores se utilizan en los sistemas de bucle cerrado, en dispositivos de montaje y soldadura.

● Motores paso a paso permite controlar los sistemas de bucle abierto como es el caso de mecanización de materiales.

10.Ejemplos : Robot busca la luz y seguidor de línea negra.

● a. Diseño:

Reducir la velocidad mediante Sinfín-corona o reductora de la velocidad.

M1 M2

Robot busca claridad

M1 M2

Robot Rastreador

M1 M2

Robot capta desnivel

M1 M2

Robot buscapared blanca

M1 M2 Robot busca la luz

Electrónica:

Electrónica: