Tesis Silla de Ruedas 02-12-2014 Finalizada

5/19/2018 Tesis Silla de Ruedas 02-12-2014 Finalizada

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA

"ANTONIO JOS DE SUCRE"

VICE-RECTORADO BARQUISIMETO

NUCLEO CARORADEPARTAMENTO DE INGENIERA MECATRNICA

DISEO DE UNA SILLA DE RUEDAS AUTOMTICA

RECLINABLE CON SISTEMA ANTI-ESCARAS

PARA PERSONAS DISCAPACITADAS

AUTORES:

JUNIOR SILVA

ADRIAN MUNELO

TUTOR: ING. MONSERRAT GARRIDO

DICIEMBRE, 2014


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NUCLEO CARORADEPARTAMENTO DE INGENIERA MECATRNICA


RECLINABLE CON SISTEMA ANTI-ESCARAS


AUTORES:

JUNIOR SILVA

ADRIAN MUNELO

Trabajo Especial presentado ante el Departamento de Ingeniera Mecatrnica

de la Universidad Nacional Experimental Politcnica Antonio Jos de Sucre

Vice-rectorado de Barquisimeto Ncleo Carora como requisito parcial para

optar al ttulo de Ingeniero Mecatrnico.

DICIEMBRE, 2014


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ACTA DE APROBACIN

TRABAJO ESPECIAL

Quienes suscriben la presente acta, miembros del jurado evaluador, designados por

la Coordinacin de Trabajo Especial del Departamento de Ingeniera Mecatrnica del

vice-rectorado de Barquisimeto de la Universidad Nacional Experimental Politcnica

Antonio Jos de Sucre Ncleo Carora para examinar el Trabajo Especial titulado

Diseo de una Silla de Ruedas Automtica Reclinable con Sistema Anti-Escaras

para Personas DiscapacitadasPresentado por los Bachilleres Junior Alfonso Silva

Muoz, titular de la cdula de identidad N22.192.532, expediente N.20082-C128 yAdrian Arturo Munelo Tua, titular de la cdula de identidad N19.921.270,

expediente N.20091-C006, como requisito parcial para optar al ttulo de Ingeniero

Mecatrnico consideramos que dicho trabajo cumple con lo establecido para tal

efecto y por lo tanto lo declaramos APROBADO.

En Carora a los _________ das del mes de _______________ del ao __________.

________________________ _______________________

Jurado: Jurado:

C.I.: C.I.:

___________________________

Tutor: Ing. Monserrat Garrido

C.I.:


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DEDICATORIA

Dedicado especialmente a DIOS, gran gua de mi camino quien me brindo fuerzay energa para no decaer en los momentos ms difciles.

Con todo mi cario y mi amor, para mi madre Gloria Elena Muoz y a mi padre

Alfonso Silva, que hicieron todo en la vida para que yo pudiera lograr mis sueos,

por motivarme y darme la mano cuando senta que el camino se terminaba, a ustedes

por siempre mi corazn y mi agradecimiento.

A mi hermano Daniel Silva, el cual ha sido un ejemplo a seguir en mi vida para

lograr mis metas.

Por ltimo, dedicado especialmente a m hermano Alfonso Silva (POCHO), que

aunque en el cielo se encuentre, siempre ha sido mi apoyo y mi guardin en todo

momento.

Junior Silva


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DEDICATORIA

Dedicado primeramente a DIOS, fuente de inspiracin y amor que me colm depaciencia y ganas para seguir esforzndome cuando estaba cansado y agotado del

camino sin el esto no sera posible.

Desde el fondo de mi corazn a mi madre Yudith Ta y a mi padre Ramn

Munelo, quienes han estado conmigo en todo momento ayudndome y motivndome

para lograr cada meta que me he propuesto.

A mi abuela Dilia Ta, mis tas, tos, hermanos, hermanas y a cada miembro de mi

familia, el cual me han prestado toda su atencin y me dieron su apoyo a cada

instante en que los he necesitado.

Adrian Munelo


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AGRADECIMIENTO

A DIOS que ha estado conmigo en cada etapa de mi vida, aportando fuerzas yentendimiento para lograr m meta.

A la Universidad Nacional Experimental Politcnica "Antonio Jos de Sucre" mi

casa de estudio gracias por permitirme formarme en sus instalaciones.

A la profesora Monserrat Garrido, tutora y colaboradora en la elaboracin de este

proyecto de grado, gracias por su dedicacin, tiempo y esfuerzo.

Al seor Carlos Huarcaya, quien me ha brindado su apoyo incondicional en cada

etapa de mi carrera.

A mi compaero de tesis Adrian Munelo, por su gran esfuerzo y dedicacin.

Gracias a esas personas importantes en mi vida, que siempre estuvieron listas para

brindarme toda su ayuda, ahora me toca regresar un poquito de todo lo inmenso que

me han otorgado. Con todo mi cario para mis grandes amigos; Joel lvarez, Jess

Torres y Luis Molleja, hermanos de corazn.

Junior Silva


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AGRADECIMIENTO

Agradecido infinitamente con DIOS, que me ha resguardado en cada paso de micamino, me ha llenado de calma y capacidad para realizar todo lo que me propongo.

A mi madre, mi padre, mis hermanos y el resto de mi familia, por el apoyo

incondicional que me han brindado en todo el proceso de mi carrera, a todos ustedes

gracias.

A mi tutora, la profesora Monserrat Garrido, que con su ayuda y experiencia,

brindo lealmente cada minuto y sugerencia en toda la realizacin de este trabajo de

grado.

A mi compaero de tesis Junior Silva, por su gran apoyo y entrega.

Adrian Munelo


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NDICE GENERAL

CONTENIDO

Pg.

ACTA DE APROBACIN

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTO

INDICE GENERAL

NDICE DE TABLAS

iii

iv

vi

viii

12

NDICE DE FIGURAS

RESUMEN

13

15

INTRODUCCIN 16

CAPTULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 17

Descripcin 17

Objetivos 20

Objetivo General 20

Objetivos Especficos 20

Justif icacin e Importancia 21

Alcances 24

Limitaciones 27

CAPTULO II

MARCO TERICO 28

Antecedentes 28

Bases Ter icas 31

Discapacidad Motriz y Paraplejia

lceras por Decbito

Sistema Anti-Escaras

Silla de Ruedas

31

33

34

36


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ix

Motor Elctrico

Motores de Corriente Directa

Motores de Corriente Alterna

ServomotorEngranajes

Microcontrolador

Sensores

Dispositivos de Mando, Regulacin y Control

Generador Elctrico

CAPTULO IIIMETODOLOGA DE LA INVESTIGACIN

38

38

43

4648

54

57

60

66

72

Naturaleza de la I nvestigacin 72

Fases de la I nvestigacin 73

Fase I. Diagnstico 74

Instrumentos y Tcnicas de Recoleccin de Informacin 74

Instrumentos 75

Observacin Directa 75

Entrevista no Estructura 76

Fase I I . Estudio de la Factibil idad 76

Factibilidad Tcnica 77

Factibilidad Operativa 77

Factibilidad Econmica 78

Fase I I I . Diseo de la investigacin 79

Mdulo de Alimentacin 80

Mdulo de Interfaz 81Mdulo de Sensado 81

Mdulo de Control 81

Mdulo de Motores 82

Mdulo de Potencia 83


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x

Diseo 83

Actividades 84

CAPTULO IVPRESENTACIN Y ANLISIS DE LOS RESULTADOS 86

Fase I : Diagnostico de la I nvestigacin 87

Fase I I : Estudio de la Factibil idad 88

Factibilidad Tcnica 89

Factibilidad Operativa 90

Factibilidad Econmica 92

Fase I I I : Resul tados de la I nvestigacin 94Mdulo de Alimentacin 95

Mdulo de Control 99

Mdulo de Interfaz con el Usuario 103

Mdulo de Sensado 106

Mdulo de Potencia 110

Mdulo de Mecnico 116

CAPTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Recomendaciones

Referencias Bibli ogrficas

127

127

129

131

Glosario 134

ANEXOSAnexo I: Manual de Usuario del Equipo

Anexo II: PIC16F877A

Anexo III: LM78XX

Anexo IV: TIP32C

138138

156

157

158


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xi

Anexo V: IRF1404

Anexo VI: Sensor Ultrasnico HC-SR04

Anexo VII: 2N3906

Anexo VIII: Programacin AssemblerAnexo IX: Tarjeta Electrnica en PCB

Anexo X: Silla de Ruedas Automatica finalizada

159

160

161

162202

202


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12

NDICE DE TABLAS

Tabla Pg.1 Cronograma de las Actividades 85

2 Lista de Precios de Componentes y Materiales 93

.


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13

NDICE DE FIGRAS

Figura

1 Escaras en la regin sacra

Pg.

34

2 Cojn anti-escaras de aire 35

3 Silla de ruedas manual 37

4 Silla de ruedas elctrica 37

5 Partes del motor de corriente directa 39

6 Motor de excitacin independiente 397 Motor serie 40

8 Motor de derivacin 41

9 Motor compuesto 42

10 Partes del Motor C.A 43

11 Partes de un Servomotor 47

12 Engranajes helicoidales de ejes paralelos 50

13 Engranajes Helicoidales de ejes cruzados 51

14 Engranajes Helicoidales dobles 52

15 Tornillo sin fin 53

16 Microcontrolador 55

17 Esquema de un Microcontrolador 56

18 Clasificacin segn el tipo de seal emitida 59

19 Sensor ultrasnico 60

20 Gamepad 64

21 Trackball 6422 Joysticks 65

23 Dinamo de Botella Convencional 68

24 Dinamo de buje 69

25 Dinamo de buje 69


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14

26 Diagrama de la carga de una batera de celdas secundarias 71

27 Diagrama de bloques de los mdulos electrnicos del sistema 80

28 Descripcin de los Bloques 95

29 Mdulo de alimentacin 9930 Mdulo de control representado por PIC 16f877A 101

31 Diagrama de Flujo 102

32 Mdulo de Interfaz con el Usuario 104


34 Mdulo de sensado 108


36 Fuerza aplicada en el eje de la rueda 11237 Mdulo de Potencia 114


39 Silla de Ruedas 118

40 Momento flector en MDsolids 120

41 Momento de Inercia en MDsolids 121

42 Momento de Inercia en MDsolids 122

43 Modulo Mecnico representado por la silla elctrica 126

44 Nivel de Batera 140

45 Botn ON/OFF 141

46 Marcha hacia adelante 142

47 Marcha hacia atrs 143

48 Giro a la Derecha 143

49 Giro a la Izquierda 144

50 Palancas de Freno Manual 145

51 Switch para los posa pies 14652 Switch para el espaldar. 147


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DEPARTAMENTO DE INGENIERA MECATRNICANUCLEO CARORA


RECLINABLE CON SITEMA ANTI-ESCARAS


AUTORES: SILVA JUNIOR Y MUNELO ADRIANTUTOR(A): ING. MONSERRAT GARRIDO

RESUMEN

En el presente trabajo, se realiz una Silla de Ruedas Automtica Reclinable con

Sistema Anti-Escaras para Personas Discapacitadas, la investigacin est enmarcada

en la modalidad de proyecto factible y se desarroll en las siguientes fases,

diagnostico, estudio de factibilidad y diseo, en la cual el objetivo principal es el de

mejorar la calidad de vida de las personas con algn tipo de discapacidad motriz y

adems evitar las lceras por decbito o mejor conocidas como escaras.

El proyecto se basa en la construccin de una silla de ruedas que pueda reclinar

tanto el espaldar como los posa pies, adems consta de una mesa automtica para que

la persona pueda darle uso a sus necesidades diarias, por ltimo, tambin se

implement un sistema de sensores para la deteccin de obstculos traseros y

delanteros. Para ello se utiliz un microcontrolador PIC 16F877A y sensores

ultrasnicos modelo HC-SR04, adems de otros componentes electrnicos ms

bsicos como transistores, rels, integrados, entre otros. Cabe destacar que esta

informacin es disponible para cualquier usuario en el mundo.


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Introduccin

En la actualidad la tecnologa ha avanzado a pasos agigantados, brindando de estamanera sus aplicaciones en los diferentes campos de nuestro entorno, el cual se puede

mencionar la salud, en donde se enfoca a la recuperacin y comodidad de un

paciente, valga la redundancia para nuestra innovacin se adhiere al campo

mencionado, ofreciendo una ayuda a las personas que sufren prdidas o lesiones del

sistema motriz.

De esta manera, cabe por destacar un mvil que ayude a la persona a su

desplazamiento diario con una gran comodidad, el cual dentro de los distintos

equipos resalta la silla de ruedas, por su gran accesibilidad y alto desempeo en las

distintas superficies terrestres, por ello nuestra propuesta muestra este tipo de equipo

con una serie de innovacin para brindarle a la persona lesionada una gran comodidad

la cuales se reflejan en disminucin de esfuerzo al desplazarse siendo sta de

modalidad elctrica.

Del mismo modo se adhiere un sistema reclinable para que la persona pueda

obtener ms opciones en sus posiciones fsicas brindndole de esta manera ms

comodidad a su cuerpo, adems la propuesta se compone por un sistema de masajes

(anti-escaras), ubicado en la parte inferior de la espalda ofreciendo de este modo la

disminucin de ulceras por decbito en esa regin. Tambin este equipo cuenta con

un sistema detector de obstculos ayudando a la maniobrabilidad de la silla. Porltimo, se le incorpora a este equipo una mesa de manera que su accionamiento sea

de modo automtico para ofrecerle a la persona ms opciones de individualidad por s

mismo en los distintos entornos que lo rodean. El proyecto desarrollado consta de

cinco captulos en cual se da su explicacin ms adelante.


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CAPTULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Descripcin

A medida que avanza la tecnologa los seres humanos se hacen ms dependientes

de ella crendose as una necesidad de la vida diaria y por ende volvindose cada vez

ms exigentes. Segn Posse (2005), la deficiencia motriz es uno de los campos donde

la tecnologa tiene una mayor importancia y trascendencia. Lesiones modulares o

paraplejias causan discapacidades fsicas que llegan a ser una traba personal y social

para las personas que la sufren y un gran reto para el entorno familiar que les apoye.

Segn Pott (1779), los pacientes parapljicos presentan una condicin que surge

como consecuencia de trastornos fsicos tales como problemas traumticos (lesin

medular grave: seccionamiento o compresin de la mdula espinal, usualmente por

fragmentos de hueso de una fractura vertebral o un traumatismo obsttrico en los

nios o una bala, por ejemplo) atumores (compresin crnica de la mdula),mielitis

transversa yesclerosis mltiple entre otros. Tambin como consecuencia delMal de

Pott,tuberculosis de la columna vertebral.
http://es.wikipedia.org/wiki/Tumorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mielitis_transversahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mielitis_transversahttp://es.wikipedia.org/wiki/Esclerosis_m%C3%BAltiplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Mal_de_Potthttp://es.wikipedia.org/wiki/Mal_de_Potthttp://es.wikipedia.org/wiki/Mal_de_Potthttp://es.wikipedia.org/wiki/Mal_de_Potthttp://es.wikipedia.org/wiki/Esclerosis_m%C3%BAltiplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Mielitis_transversahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mielitis_transversahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tumor


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No obstante, existen otros pacientes que han sufrido un accidente que sin ser

necesariamente aparatoso, presentan una lesin en la medula espinal y ambos casos el

mundo se convierte en algo esttico. As que, en un entorno proyectado y construido

para personas con sus capacidades motrices intactas, el discapacitado encuentra elcamino frecuentemente cubierto de vallas insalvables.

En este entorno se desea que la persona parapljica manifieste cierta libertad,

satisfacer una serie de necesidades bsicas y ampliar su espectro de acciones, sta se

presenta como una solucin favorable. En mucho de estos casos, personas que sufren

estas lesiones son estudiantes, dificultndoles de esta manera el rendimientoacadmico.

Por lo que, se torna necesario un sistema que le permita contar con un espacio que

implique autonoma y mayor independencia de terceros, equipamiento adecuado para

completar un sistema donde cada objeto cumpla una funcin estrechamente adaptada

a las necesidades particulares de una persona parapljica en situacin de actividad

productiva, la posibilidad de usuario y habitantes de este espacio, de sostener un

estilo de vida activo, reduciendo sus limitaciones a su mnima expresin, una

implementacin que no implique costos prohibitivos de tal manera que el sistema

tenga mayor amplitud y alcance siendo til a un universo ms amplio de usuarios.

Sin embargo en Venezuela se encuentran diferentes centros de ayuda a personas

discapacitadas como por ejemplo La Fundacin Procura de las Parlisis; estos centrosen su mayora se ubican en la ciudad de Caracas, por lo que los pacientes con

discapacidad o en su defecto sus familiares que radican en el interior del pas,

especficamente en el Estado Lara, deben trasladarse a la capital para poder realizar

los trmites para conseguir una silla de ruedas que se adecue a sus necesidades ya que


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19

normalmente, solo este tipo de instituciones quienes tienen mayor facilidad para

poder traerlas del extranjero, en vista de que este tipo de sillas no se fabrican en el

pas y adems resultan ser muy costosas.

De lo anteriormente expuesto, surge la necesidad de adaptar una silla de ruedas

automtica, en la cual pueda desarrollarse un sistema automtico de control para

adaptar a las sillas de ruedas que permita el traslado de un lugar a otro con mayor

libertad y autonoma. Es comn que las sillas de ruedas con motores puedan ser

comandadas por un tipo de sistema.

De esta manera, el equipo muestra un cumplimiento muy importante para el

desarrollo de las capacidades de aquellas personas que de una u otra manera no

pueden realizar completamente los movimientos de su cuerpo, el cual ellos poseen la

necesidad de sentirse tiles pudindose desplazar de un lugar a otro sin necesidad de

terceros, adems resulta econmico y puede beneficiar a toda la comunidad de

discapacitados en el Estado Lara.

Estas caractersticas, le brindan al equipo la confianza necesaria para que pueda

ser empleado en cualquier silla de ruedas. Lo expuesto anteriormente, es necesario ya

que en el pas no se cuenta con equipos de esta naturaleza para estos pacientes los

cuales dependen de personas que los ayuden constantemente y en los casos ms

dramticos estos pacientes se encuentran confinados a una cama ya que sus familiares

no poseen los recursos o de tiempo para dedicarse a ellos.


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Objetivos

Objetivo General

Disear una Silla de Ruedas Automtica Reclinable con Sistema Anti-Escaras para

Personas Discapacitadas.

Objetivos Especficos

Diagnosticar la necesidad del diseo de una silla de ruedas automtica reclinable

con sistema anti-escaras para personas discapacitadas.

Realizar y determinar los estudios de la factibilidad del diseo de una silla de

ruedas automtica reclinable con sistema anti-escaras para personas discapacitadas.

Construir el mdulo mecnico del diseo de una silla de ruedas automtica

reclinable con sistema anti-escaras para personas discapacitadas.

Construir el mdulo electrnico del diseo de una silla de ruedas automtica

reclinable con sistema anti-escaras para personas discapacitadas.

Disear el mdulo de control de mando del diseo de una silla de ruedas

automtica reclinable con sistema anti-escaras para personas discapacitadas.


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Justificacin E Importancia

En la actualidad existen infinidad de afecciones que impiden el desplazamientoautnomo de las personas, estas suelen depender de equipos para usos especiales

como son las sillas de ruedas, en algunos casos severos de discapacidad estos equipos

no son suficientes o adecuados, (por ejemplo la Parapleja, en la que los pacientes

carecen totalmente de sus facultades motoras inferiores) por lo que este equipo

mejora gratamente la calidad de vida de las personas discapacitadas, brindando as un

verdadero propsito de investigacin para cuantificar la necesidad y comodidad, que

este equipo podr brindar a las personas con discapacidad. Por otro lado, la personaser capaz de conducir el sistema de comando en situaciones de difcil

maniobrabilidad.

Segn Gutirrez (2012), la silla de ruedas es, para muchas personas

con discapacidad fsica, la solucin a sus limitaciones de desplazamiento, no se le

debe considerar como el fracaso de cualquier tratamiento previo o como un elemento

relegado a alguien que no puede desplazarse haciendo uso de sus extremidades

inferiores. Para alguien que utiliza una silla de ruedas, esta pasa a convertirse en sus

piernas y en cualquier caso, un equipo en el cual pasan la mayor parte del da.

Esto sustenta un aporte social ya que permitir al usuario reintegrarse a su vida

laboral y social. En un comienzo cumple doble requerimiento. Por un lado, ha de ser

estable y cmoda y, por otro, ha de permitir un fcil desplazamiento.

Segn Morales (2008), la eleccin de una silla de ruedas es un proceso en el que

se han de escuchar varias opiniones. Por un lado, la del mdico prescriptor, cuyo


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22

papel le ha de corresponder al mdico rehabilitador, nico especialista mdico que

centra su actividad en todo lo referente a la discapacidad y la minusvala; y por otro,

tanto la del terapeuta ocupacional como la del fisioterapeuta y el tcnico ortopdico

correspondiente. Todos estos profesionales actan como asesores del verdaderoprotagonista de la prescripcin, que no es otro que el propio usuario. A l le

corresponde un papel activo y fundamental sealando sus requerimientos,

necesidades e incluso experiencias previas.

Es recomendable que se asesore convenientemente con los agentes citados, pero

nadie mejor que l sabe para qu quiere la silla, dnde la va a utilizar y cunto estdispuesto a gastar. Es por ello que esto nos conlleva a realizar convenientemente los

estudios previos en cuanto a la formacin y necesidad del requerimiento de tal

equipo.

El aporte terico-prctico le aade a este proyecto un valor agregado a estos

equipos siendo manejado muy fcilmente por diversos sistemas y mecanismos donde

se aplican los conocimientos previos basados en la ingeniera Mecatrnica, ya que se

implement un sistema de control direccional, de velocidad, de sensoria para la

deteccin de obstculos y mecanismos para reclinar el asiento y posa pies, adems de

una mesa automtica para satisfacer completamente sus necesidades, as como

tambin un mecanismo mvil que permitir el desplazamiento del equipo.

La silla de ruedas automtica ha sido creada para satisfacer a los usuarios msexigentes en lo que se refiere a posicionamiento, funcionalidad y comodidad,

mejorando la calidad de vida para personas discapacitadas con problemas de

paraplejia u otros. Se trata de una silla prctica y cmoda que permitir ofrecer


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23

resultados de desplazamiento ptimos gracias a sus diversos sistemas y mecanismos

de funcionamiento.

Su asiento de concepcin modular permite unos ajustes fciles y rpidos para

conseguir siempre el mejor posicionamiento. Una nueva tecnologa que le ofrecer al

usuario ir ms lejos y ms rpido, vencer obstculos ms fcilmente, tener mayor

control del equipo y poder conducir con mayor seguridad en lnea recta a travs de

superficies desiguales debido a que cuenta con una buena traccin en las ruedas

traseras y cauchos de excelente agarre.

La metodologa de este proyecto podr ser de gran utilidad para futuros y

prximos trabajos referentes a la silla de ruedas automtica, ya que aportara nuevas

ideas y soluciones a nivel de estudio pre y post universitario.

De esta manera, la realizacin de esta investigacin proporciona una serie de

beneficios econmicos y sociales que garantizaran la utilidad y aplicabilidad del

mismo. En lo econmico, porque el equipo no tiene un costo relativamente alto y

adems si se logra su fabricacin en serie, estos seran aun menores, dems que se

estara incentivando a los empresarios a realizar este tipo de Equipos Mdicos en el

pas y en lo social porque beneficia a todas las personas que sufran de paraplejia o

enfermedades y trastornos semejantes, pudiendo acceder con mayor facilidad a este

tipo de silla de ruedas.


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Alcances

La silla de rueda elctrica, ha sido diseada de una manera convencional, la cualtiene incorporado un asiento situado sobre un bastidor tolerado por un par de ruedas

traseras y delanteras, adems es autopropulsada por dos motores elctricos cuyo

movimiento es determinado por la accin del usuario sobre un panel de control.

Considerando los elementos anteriormente nombrados, se tom en cuenta el

funcionamiento que posee el bastidor, el mismo est acoplado sobre un par de ejes

motrices, el cual genera un movimiento angular (girar), con ayuda de los motores

mencionados.

Los motores elctricos que componen la silla de rueda automtica son de

accionamiento independiente con el fin de facilitar el movimiento maniobrable de las

ruedas traseras (izquierda y derecha), logrando conseguir el giro deseado con ayuda

de las ruedas delanteras que guiaran el sentido del mismo.

Se han utilizado ruedas macizas blandas que proporcionan el movimiento del

equipo de una manera equilibrada ayudando a s mismo a la comodidad y movilidad

del usuario. Adems estas mismas ayudan en el desempeo de pinchadura por su gran

resistencia.

La silla de ruedas depende de un mdulo de alimentacin, el cual est compuestopor una batera de 12 voltios, la cual trabajan de modo recargable de una toma de

energa de 110 voltios de corriente alterna con una frecuencia de 60hz. Es una batera

de 650AH (ampere por hora), esta misma alimentacin tiene la capacidad de


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adicionar la energa necesaria para alimentar cada mdulo que compone el equipo,

permitiendo de esta manera una funcionalidad eficaz de la silla de ruedas elctrica.

Segn Araujo (2007), manejar y mover la silla de ruedas en largas distancias

requiere un esfuerzo fsico considerable, por lo que en la silla de ruedas elctricas

brinda un mayor porcentaje de ventaja y beneficio para el paciente. De esta manera la

silla de ruedas automtica tiene la capacidad de proporcionarles a sus usuarios un

mayor nivel de libertad, porque esta cuenta con un panel de control de mando

(joystick), que esta adherido a la silla, en la que el usuario la utilizara para maniobrar

los movimientos y la direccin de la misma. De esta manera reduce el esfuerzo fsicorequerido en la silla de ruedas de manipulacin manual.

Adems de brindar comodidad y alto desempeo a reducir esfuerzo fsico, la silla

de ruedas automtica posee una aplicacin, la cual tiene el objetivo de ajustar la

velocidad en la que el equipo se dirija. Sin embargo al usuario se le demostrar como

controlar este tipo de ajuste, para que pueda maniobrar el prototipo a su conveniencia.

As mismo, adems del sistema convencional, se realizaron cinco nuevos mecanismos

para comandar, mantener y acondicionar la silla:

a) Mediante un sistema automtico, se controla la velocidad, sentido (derecha o

izquierda), adelantar y retroceder como tambin frenar.

b)

Por medio de sensores traseros y delanteros, anunciar la deteccin de

obstculos que pueden intervenir o ubicarse en la va hacia donde sea

desplazada o direccionada la silla de ruedas.


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c)

Cuenta con un mecanismo, con el cual pueda reclinar a la altura deseada tanto

el espaldar de la silla como su posa pies para mejor adaptacin del cuerpo y as

una mayor comodidad.

d) Un sistema anti-escaras que cuenta con un motor de aire y un cojn en el

interior del asiento que en conjunto permite evitar que el paciente postrado

genere las lceras por decbito (escaras).

e)

Una mesa automtica, con la capacidad de ayudar a la persona discapacitadaen una serie de funciones como por ejemplo, para comer, leer o usar una

laptop y lo ms esencial para un estudiante tener la disposicin de

desenvolverse acadmicamente por s mismo.

La silla de ruedas automtica tiene un sistema Anti-Escaras, el cual le

proporcionar al usuario una serie de masajes que le evitara la corrosin en la piel que

con el tiempo puede obtener por el uso diario de la misma, adems esta silla es

reclinable de manera que brindara una gran comodidad a la persona que la est

utilizando, porque sta aporta un cambio a la monotona de estar sentado en una

misma posicin.

Culminando los alcances que se adicionaron, se ha implementado un sistema de

deteccin de obstculo brindndole al usuario mejor maniobrabilidad al momento deutilizar la silla, adems se ha construido una mesa automtica, que ayude a la persona

en ciertos aspectos que lo involucren en sus actividades diarias y ms en cuando si de

estudiante se trata, de esta manera aportarle una gran ayuda en su desempeo de

acadmico.


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Limitaciones

Las sillas de ruedas tanto manuales como elctricas siempre han tenido unproblema, ya que aunque son muy tiles en terreno llano, no se puede decir lo mismo

si se habla de terrenos irregulares, sin mencionar la prctica imposibilidad de superar

obstculos. Este es un problema que se ha intentado solucionar desde vas diferentes;

por un lado las administraciones correspondientes, con leyes para facilitar la

accesibilidad y suprimir las barreras arquitectnicas, urbansticas y de comunicacin,

estableciendo, entre otros, medidas mnimas sobre accesibilidad, que imposibiliten la

superacin de obstculos tales como bordillos, incluso escaleras.

La silla de ruedas automtica es ms pesada de lo habitual y necesita de mayor

espacio de maniobra y ms mantenimiento que una silla de ruedas manual.

No puede avanzar en superficies montaosas y rocosas ya que solo podr avanzar

en zonas urbanas, donde las superficies del terreno son levemente irregulares.

Por otro lado, la batera requiere de una recarga diaria debido a su constante

utilizacin. El cargador suministrado con el equipo de movilidad deber recargar

completamente la batera durante la noche por medio de una alimentacin casera de

110v-120v AC.

La silla ha sido elaborada solo para personas adultas de tamao promedio y

ligeramente obesas, con un lmite de unos 80Kg, ya que en el caso de sobre pasar o

exceder un lmite fijado de peso, esta conllevara a dificultar la aceleracin y traccin

de las ruedas, haciendo forzar su funcionamiento.


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CAPTULO II

MARCO TERICO

En el diseo y realizacin de la silla de ruedas automtica reclinable con sistema

anti-escaras para personas discapacitadas, se ha aplicado en base a sus estudios

referentes al mismo, tomando en cuenta diferentes aspectos de las personas,

permitiendo de esta manera realizar un producto de calidad.

Antecedentes

Las primeras sillas a poder usaban cintas en el tren de traccin. El motor encendaun rotor que tena una cinta enrollada a su alrededor, y la cinta transmita la energa a

las ruedas. Las sillas de hoy en da usan transmisin directa, significando que el

motor enciende engranajes que encendidos mueven la energa a travs de una

transmisin de engranajes a las ruedas. La transmisin directa es ms confiable y

necesita menos mantenimiento. A continuacin, algunas novedades en cuanto a las

sillas elctricas:


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Araujo, S. (2007), realizo un trabajo de grado titulado Sistema de Control para

Movimientos de una Silla de Ruedas Mediante Soplo/Aspiracin y Movimiento del

Cuello, se basa en lograr controlar el mecanismo de una silla de ruedas utilizando

soplo/aspiracin y sensores analgicos. Est dirigido a aquellas personas quepresentan una lesin medular o cuadriplejia, es un equipo de bajo costo.

Consta de cuatro mdulos, el mdulo de la unidad de control que est compuesto

por un microcontrolador que se va a encargar de manejar el resto de los mdulos; el

sistema de sensores recibe o traduce los movimientos realizado por la silla de ruedas;

el mdulo de alimentacin mantiene el equipo energizado siempre que el pacientevaya a utilizarlo y el mdulo electro-mecnico que mover los motores en la

direccin indicada por los sensores.

Con la realizacin de este sistema se logr controlar una silla de ruedas mediante

soplo/aspiracin y los movimientos del cuello resultando ser de fcil acceso y adems

econmico. Este proyecto nos brind un gran aporte debido a que se tom en cuenta

la realizacin del mdulo de la unidad de control la cual nos ayuda para la

construccin de dicho mdulo.

Navarro, A. (2010), en su trabajo titulado Silla de Ruedas Sper Inteligente,

para optar por el ttulo de ingeniero Industrial y de Sistemas en la Universidad del

valle de Mxico, cuyo objeto fue disear un sistema que permite una persona con

grave discapacidad neuromotora elegir smbolos en una PDA a bordo de una silla deruedas, utilizando solamente seales electroencefalograficas (EEG). A travs de dicha

eleccin, el usuario puede expresar sus necesidades o estados, tales como sueo, sed,

hambre, entre otros, redactar textos en un teclado alfanumrico y adems comandar

una silla de ruedas robtica.


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Los patrones de EEG utilizados son la sincronizacin y desincronizacin

relacionadas a eventos (ERS y ERD, respectivamente) presentes en la banda alfa de la

regin occipital del cerebro. Se detalla el sistema de adquisicin y se presentan

resultados experimentales del trabajo realizado.

Este trabajo nos brind suficientes aportes, debido a que la informacin

suministrada por el mismo, nos dio una visin a futuro cuando la discapacidad motriz

de la persona sea avanzada de cmo implementar un sistema nuevo de control de

motores y de navegacin.

lvarez, F. y Alexander, E. (2011), realizaron un proyecto de grado que tiene por

ttulo Silla de Ruedas Inteligente para Nios Menores de Ocho Aos, con el

objetivo de detectar objetos frente y detrs de l a travs de sensores de proximidad

infrarroja Sharp 80, pendientes pronunciadas y desniveles por medio de un

acelermetro ADXL321 +/- 18g, conducido mediante un joystick por la persona con

discapacidad.

Tambin su propuesta cuenta con un sensor de corriente ACS712 que indica

cuando los niveles de la batera sean bajos, tiene mdulos XBEE de comunicacin

inalmbrica que transmite una seal cuando la persona necesite ayuda. Todos estos

dispositivos electrnicos emiten datos que son recibidos por un microcontrolador

PIC16F877A donde los procesa para emitir la respectiva seal que hace que la silla se

mueva adecuadamente, debido a una previa programacin del microcontrolador.


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Este proyecto nos fue de gran ayuda ya que nos brinda un gran aporte en

diferentes aspectos, primero en cuanto al mdulo de sensado para detectar la

proximidad de objetos que puedan obstaculizar el camino en el que se desplaza la

silla de ruedas. Segundo para el manejo y control del joystick ya que nos parece ser elmejor sistema para que la persona discapacitada pueda tener control y

maniobrabilidad de la silla de ruedas. Por ltimo tomamos en cuenta el indicador del

nivel de batera, necesario para que el usuario se encuentre al tanto de su rendimiento

para el funcionamiento del equipo.

Bases Tericas

Discapacidad Motr iz y Paraplejia

Cuando hablamos de Discapacidad Motriz debemos entender a esta como la

dificultad que presenta una persona en el manejo y control de su cuerpo y que por sus

caractersticas requiere de la implementacin de diversas adecuaciones para que

pueda desenvolverse en los diversos contextos en los que participa. Se considera una

persona con Discapacidad Motora cuando por diversas causas (fsico-muscular,

nervios motores y cerebro) ve afectada su habilidad en el control y manejo del

movimiento, equilibrio, coordinacin y postura de las diversas partes del cuerpo.

Segn Gallardo (1999), es importante que entendamos que la Discapacidad Motrizno es una consideracin que afecte el rendimiento intelectual de la persona. Las

dificultades que presenta una persona con Discapacidad Motriz pueden ser muy

variadas dependiendo del momento de aparicin, los grupos musculares afectados

(topografa), el origen y el grado de afectacin (ligera, moderada o grave). Las causas


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pueden ser prenatales (durante el embarazo), perinatales (en el mismo momento de

nacer) o postnatales (luego de haber nacido).

El movimiento voluntario es generado por el haz piramidal, quien es responsable

de los movimientos bsicos y precisos que realizamos a diario y tiene la finalidad de

organizarlos en el espacio y el tiempo. El movimiento involuntario, automtico y

asociado, est regido por la va motriz indirecta o haz extrapiramidal (red neuronal

que forma parte delsistema nervioso central y es parte delsistema motor,relacionado

con la coordinacin del movimiento).

Segn Wales (2011), la paraplejia es una enfermedad que ocasiona que la parte

inferior del cuerpo de la persona quede paralizada, careciendo de funcionalidad.

Normalmente es ocasionada por una lesin medular o una enfermedad congnita.

Tambin es muy comn que se d como resultado de accidentes de trnsito. No suele

tener cura, es una enfermedad permanente y no progresiva en las que hay prdidas de

sensibilidad en los miembros paralizados.

Adems puede darse como resultado de un trauma (lesin medular grave:

seccionamiento o compresin de la mdula espinal, usualmente por fragmentos de

hueso de una fractura vertebral o un traumatismo obsttrico en los nios o una bala,

por ejemplo), de tumores (compresin crnica de la mdula), o tras padecer de

mielitis transversa y esclerosis mltiple, entre otros.
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervioso_centralhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_motor&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_motor&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervioso_central


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lceras por Decbito

Segn Moskowitz (2010), las lceras por Decbito o tambin llamada Escaras, esun rea cutnea que se rompe cuando se ejerce presin constante contra la piel. La

presin contra la piel reduce el riego sanguneo hacia el rea y el tejido afectado

muere. Esto puede suceder cuando la persona permanece en una posicin por mucho

tiempo sin cambiar el apoyo. sta podra presentar una lcera de decbito si usa una

silla de ruedas o si est confinado a una cama, incluso por un corto perodo de tiempo

(por ejemplo, despus de una ciruga o lesin).

La causa principal del desarrollo de una lcera por decbito es la inmovilidad, y

son muchos los factores patolgicos que determinan una reduccin de motilidad del

paciente. La presencia concomitante de incontinencia fecal y urinaria, la deficiencia

de vitamina C, la hiponutricin y la presencia de fracturas aumentan el riesgo de

incidencia en aquellos sujetos que guardan cama o se ven obligados a permanecer en

una silla de ruedas. Los cambios de la piel propios de la edad, tales como la prdida

de vasos drmicos, el adelgazamiento de la epidermis, la prdida de fibras elsticas y

el aumento de permeabilidad de la piel, incrementan el riesgo de formacin de

lesiones por decbito.

Segn Bluestein (2008) las lceras pueden aparecer en cualquier zona cutnea

comprendida entre un saliente seo y la superficie de apoyo en la que se ha producido

una prolongada accin mecnica. No obstante, las localizaciones ms frecuentesguardan relacin con la postura que el paciente adopta en la cama o en la silla. En

posicin supina, las localizaciones afectadas son las siguientes regiones: sacro,

talones, escpulas, apfisis espinosas vertebrales y regin occipital. En las posiciones


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laterales, las zonas ms expuestas son las de los trocnteres, las de los malolos, las

zonas cigomticas y los pabellones auriculares.

Figura N1: Escaras en la regin sacra

Fuente: Zieve, D. (2010).

No obstante, la localizacin ms frecuente es sin lugar a dudas y en trminos

generales la regin sacra, como se muestra en la figura. Aqu la llaga adopta amenudo dimensiones realmente imponentes y temibles y presenta una evolucin

siempre grave, en parte por el enorme riesgo de contaminacin por heces y orina al

que se ve sometida en sujetos con incontinencia.

Sistema Anti -Escaras

Segn la Gua de Consultas Mdicas (2011), el sistema anti-escaras es un sistema

dinmico de prevencin de escaras con presin alternante, cuenta con un motor de

aire y una colchoneta que en conjunto permite evitar que un paciente postrado genere


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las lceras por decbito (escaras). Se trata de un compresor elctrico que permite

inflar alternativamente dos circuitos de aire de los colchones tubulares o celulares a

intervalos predeterminados.

De esta manera favorece al cuerpo proporcionando masaje por variacin de la

presin, evita la sobrepresin en una zona determinada de la piel, reduciendo la

temperatura y humedad, lo que incide en la disminucin de los factores que provocan

o aumentan las escaras en la piel: humedad, presin o calor excesivo. El cual

mejorara la circulacin sangunea y el riesgo de escaras se reduce considerablemente.

El colchn anti-escaras es una de las mejores maneras de ayudar prevenir la

formacin de escaras en la piel. Ideado para ser utilizado en el hogar, hospitales y

centros de internacin, pues es totalmente silencioso y automtico. Consta de un mini

compresor y un colchn de burbujas realizado en material de PVC (poli cloruro de

vinilo) de grado mdico, con retardo anti-flama. Este sistema otorga grandes

beneficios al paciente, tales como reducir el tiempo de apoyo del cuerpo en una

misma zona, inflando y desinflando alternativamente las dos series de burbujas cada

cuatro minutos aproximadamente, activando la circulacin sangunea y provocando

un suave masaje para el paciente. Todo este proceso es totalmente automatizado.

Figura N2: Cojn anti-escaras de aire

Fuente: http://www.locatel.com.ve/ (2012).


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Sil la de Ruedas

Segn Rodrguez (2012), una silla de ruedas es una ayuda tcnica que consiste enuna silla adaptada con al menos tres ruedas, aunque lo normal es que disponga de

cuatro. Estas sillas estn diseadas para permitir el desplazamiento de aquellas

personas con problemas de locomocin o movilidad reducida, debido a una lesin,

enfermedadfsica (parapleja, tetrapleja, etc.) o psicolgica.

Clases de si l las de ruedas

Manuales

Impulsadas por el propio ocupante que hace girar las ruedas traseras empujando

los aros acoplados en el exterior de stas. Se fabrican en dosmodelosprincipalmente

plegables (para ahorrar espacio y poder ser transportadas en maleteros y otros

habitculos similares) y rgidas. Muchos de ambos modelos estn fabricados en

materiales ultraligeros, como el aluminio de aviones y el titanio al carbono con un

revestimiento de Kevlar para brindarle mayor durabilidad, y sobre todo ligereza, ya

que su usuario debera ser capaz de levantarla y guardarla, consiguiendo as cierto

grado de autonoma y autosuficiencia.
http://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMINhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMINhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtml


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Figura N3: Silla de ruedas manual

Fuente: Martnez, S. (2012).

Elctr icas

Impulsadas por motores que son accionados por bateras de 4 o 5 amperios

recargables. El ocupante controla la silla por medio de un joystick y un pequeopanel

de control que da acceso a configurar lavelocidad y, en algunos modelos, la posicin

del respaldo, asiento, reposapis, etc., colocado en uno de los apoyabrazos.

Figura N4: Silla de ruedas elctrica

Fuente: Salas, A. (2012).
http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/wind/wind.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/wind/wind.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos11/wind/wind.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/wind/wind.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml


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Casi todos los modelos de sillas son altamente adaptables: tamao y posicin de

asiento y respaldo, apoyabrazos y apoyapis regulables y extrables. Las sillas de

ruedas estn recogidas pornormas decalidad que se mencionaran posteriormente.

Motor elctr ico

Segn Tirado (2012), un motor elctrico es una mquina elctrica que transforma

energa elctrica en energamecnicapor medio de interacciones electromagnticas.

Algunos de los motores elctricos son reversibles, pueden transformar energamecnica en energa elctrica funcionando como generadores. Los motores elctricos

de traccin usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa

con frenos regenerativos. Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales,

comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a unared de suministro

elctrico o a bateras. As, en automviles se estn empezando a utilizar en vehculos

hbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Motores de Corr iente Di recta (C.D.) o Corr iente Continua (C.C.)

Segn Tirado (2012), estos motores se utilizan en casos en los que es importante el

poder regular continuamente lavelocidad del motor, adems, se utilizan en aquellos

casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de

motores accionados porpilas o bateras. Este tipo de motores debe de tener en el rotory el estator el mismo nmero de polos y el mismo nmero de carbones. Los motores

de corriente continua se clasifican segn la forma de conexin de las bobinas

inductoras e inducidas entre s.
http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos11/pila/pila.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/pila/pila.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml


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Figura N5: Partes del motor de corriente directa

Fuente: Mercado, D. (2008).

Motor de excitacin independiente

Son aquellos que obtienen la alimentacin del rotor y del estator de dosfuentes de

tensin independientes. Con ello, el campo del estator es constante al no depender de

la carga del motor, y el par de fuerza es prcticamente constante. Este sistema de

excitacin no se suele utilizar debido al inconveniente que presenta el tener que

utilizar una fuente exterior de corriente.

Figura N6: Motor de excitacin independiente

Fuente: Tirado, S. (2012).
http://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNChttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNC


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Motor ser ie

Los devanados de inducido y el inductor estn colocados en serie y alimentadospor una misma fuente de tensin. En este tipo de motores existe dependencia entre el

par y la velocidad; son motores en los que, al aumentar la corriente de excitacin, se

hace disminuir la velocidad, con un aumento del par.

Figura N7: Motor serie


Motor de derivacin

El devanado inducido e inductor estn conectados en paralelo y alimentados por

una fuente comn. En estas mquinas el aumento de la tensin en el inducido hace

aumentar la velocidad de la mquina.


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Figura N8: Motor de derivacin


Motor compuesto

En este caso el devanado de excitacin tiene una parte de l en serie con el

inducido y otra parte en paralelo. El arrollamiento en serie con el inducido est

constituido por pocas espiras de gran seccin, mientras que el otro est formado por

un gran nmero de espiras de pequea seccin. Permite obtener por tanto un motor

con las ventajas del motor serie, pero sin sus inconvenientes. Sus curvas

caractersticas sern intermedias entre las que se obtienen con excitacin serie y con

excitacin en derivacin.

Existen dos tipos de excitacin compuesta. En la llamada compuesta adicional el

sentido de la corriente que recorre los arrollamientos serie y paralelo es el mismo, por

lo que sus efectos se suman, a diferencia de la compuesta diferencial, donde el

sentido de la corriente que recorre los arrollamientos tiene sentido contrario y por lo

tanto los efectos de ambos devanados se restan.


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Figura N9: Motor compuesto


Segn Rojas (2008), el sentido de giro de un motor de corriente continua depende

del sentido relativo de las corrientes circulantes por los devanados inductor e

inducido. La inversin del sentido de giro del motor de corriente continua se consigue

invirtiendo el sentido del campo magntico o de la corriente del inducido.

Si se permuta la polaridad en ambos bobinados, el eje del motor gira en el mismo

sentido. Los cambios de polaridad de los bobinados, tanto en el inductor como en elinducido se realizarn en la caja de bornes de la mquina, y adems el ciclo

combinado producido por el rotor produce la fuerza magneto motriz. El sentido de

giro lo podemos determinar con la regla de la mano derecha, la cual nos va a mostrar

el sentido de la fuerza. La regla de la mano derecha es de la siguiente manera: el

pulgar nos muestra hacia dnde va la corriente, el dedo ndice apunta en la direccin

en la cual se dirige el flujo del campo magntico, y el dedo medio hacia dnde va

dirigida la fuerza resultante y por lo tanto el sentido de giro.


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Motores de Corr iente Al terna (C.A.)

Segn Franco (2005), son los tipos de motores ms usados en laindustria,ya queestos equipos se alimentan con los sistemas dedistribucin de energas "normales".

En la actualidad, el motor de corriente alterna es el que ms se utiliza para la mayor

parte de las aplicaciones, debido fundamentalmente a que consiguen un buen

rendimiento, bajo mantenimiento y sencillez, en su construccin, sobre todo en los

motores asncronos.

Las partes del motor de corriente alterna se basan en el estator que es una parte fija

de una mquina rotativa, el rotor que es el componente que gira (rota) en una

mquina elctrica, generalmente montada en un eje y la carcasa que es la cobertura

del estator y la parte visible del motor, su funcin es la de proteger al bobinado y al

rotor. Tambin sirve para disipar el calor del motor, mediante ranuras que toman

temperatura mientras el motor trabaja, y la circulacin de aire (ya sea de forma

natural o por un extractor) las enfra, logrando refrigerar el motor.

Figura N10: Partes del Motor C.A.

Fuente: Espina, S. (2012).
http://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtml


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A pesar de que hay una gran variedad de motores de c-a, solamente se discutirn

aqu cuatro tipos bsicos: el universal, el asncrono, el sncrono y el de jaula de

ardilla.

Tipos de motores de corr iente alterna

Motores un iversales

Los motores universales trabajan con voltajes de corriente continua o corriente

alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierra elctrica, taladro, utensilios

de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se requiere

gran velocidad con cargas dbiles o pequeas fuerzas. Estos motores para corriente

alterna y directa, incluyendo los universales se distinguen por su conmutador

devanado y las escobillas.

Los componentes de este motor son: Los campos (estator), la masa (rotor), las

escobillas (los excitadores) y las tapas (las cubiertas laterales del motor). El circuito

elctrico es muy simple, tiene solamente una va para el paso de la corriente, porque

el circuito est conectado en serie. Su potencial es mayor por tener mayor flexibilidad

en vencer la inercia cuando est en reposo, o sea, tiene un par de arranque excelente,

pero tiene una dificultad, y es que no est construido para uso continuo o permanente.


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Motor Asncrono

Son aquellos motores elctricos en los que el rotor nunca llega a girar en la mismafrecuencia con la que lo hace el campo magntico del estator. Cuanto mayor es el par

motor mayor es esta diferencia de frecuencias. El campo magntico giratorio, a

velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores

del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de induccin. La accin

mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor,

originan una fuerza electrodinmica sobre dichos conductores del rotor, las cuales

hacen girar el rotor del motor. La diferencia entre las velocidades del rotor y el campomagntico se denomina deslizamiento.

Motores Sncronos

Son aquellos motores elctricos en los que el rotor nunca llega a girar en la misma

frecuencia con la que lo hace el campo magntico del estator. Cuanto mayor es el par

motor mayor es esta diferencia de frecuencias. Este motor tiene la caracterstica de

que su velocidad de giro es directamente proporcional a la frecuencia de la red de

corriente alterna que lo alimenta. Es utilizado en aquellos casos en donde se desea

una velocidad constante.

Se utilizan para convertir potencia elctrica en potencia mecnica de rotacin. Lacaracterstica principal de este tipo de motores es que trabajan a velocidad constante

que depende solo de la frecuencia de la red y de otros aspectos constructivos de la

mquina. A diferencia de los motores asincrnicos, la puesta en marcha requiere de

maniobras especiales a no ser que se cuente con un sistema automtico de arranque.


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Motores de Jaul a de Ardil la

Un motor elctrico con un rotor de jaula de ardilla tambin se llama "motor dejaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje.

Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con

surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos

que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y

barras y la rueda de un hmster (ruedas probablemente similares existen para las

ardillas domsticas).

Servomotor

Segn Ramrez (2010), un servomotor (tambin llamado Servo) es un dispositivo

similar a unmotor de corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en

cualquier posicin dentro de su rango de operacin, y mantenerse estable en dicha

posicin. Est conformado por un motor, una caja reductora y un circuito decontrol.

Los servos se utilizan frecuentemente ensistemas deradio control y enrobtica,pero

su uso no est limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un

motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo,

conserva lafuerza,velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Un servo normal o Standard tiene 3kg por cm. de torque que es bastante fuertepara su tamao. Tambinpotenciaproporcional para cargas mecnicas. Un servo, por

consiguiente, no consume mucha energa. La corriente que requiere depende del

tamao del servo. Normalmente el fabricante indica cual es la corriente que consume.

Eso no significa mucho si todos los servos van a estar movindose todo el tiempo.La
http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/radio/radio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos31/robotica/robotica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos31/robotica/robotica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/radio/radio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml


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corriente depende principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo est

enclavado.

Tiene adems de loscircuitos de control un potencimetro conectado al eje central

del motor. Este potencimetro permite a la circuitera de control, supervisar el ngulo

actual del servo motor. Si el eje est en el ngulo correcto, entonces el motor est

apagado. Si el circuito chequea que el ngulo no es correcto, el motor volver a

ladireccin correcta, hasta llegar al ngulo que es correcto.

El eje del servo es capaz de llegar alrededor de los 180 grados. Normalmente, en

algunos llega a los 210 grados, pero vara segn el fabricante. Un servo normal se

usa para controlar unmovimiento angular de entre 0 y 180 grados. Un servo normal

no es mecnicamente capaz de retornar a su lugar, si hay un mayor peso que el

sugerido por las especificaciones del fabricante.

Figura N11: Partes de un Servomotor

Fuente: Idrovo, M. (2010).
http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuito


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Los servomotores tienen 3 terminales:

Terminal positi vo.Recibe laalimentacin del motor (4 a 8 voltios).

Terminal negativo.Referenciatierra del motor (0 voltios).

Entr ada de seal .Recibe la seal de control del motor.

Loscolores del cable de cada terminal varan con cada fabricante: el cable delterminal positivo siempre es rojo; el del terminal negativo puede ser marrn o negro;

y el del terminal de entrada de seal suele ser decolorblanco, naranja o amarillo.

Engranajes

Segn Gonzlez (2011), se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo

utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una mquina.

Los engranajes estn formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se

denomina corona y el menor pin. Un engranaje sirve para transmitir movimiento

circular mediante contacto de ruedas dentadas.

Una de las aplicaciones ms importantes de los engranajes es la transmisin delmovimiento desde el eje de una fuente de energa, como puede ser un motor de

combustin interna o un motor elctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que

ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas est conectada por la

fuente de energa y es conocida como engranaje motor y la otra est conectada al eje
http://www.monografias.com/Salud/Nutricion/http://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/Nutricion/


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que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje

conducido. Si el sistema est compuesto de ms de un par de ruedas dentadas, se

denomina tren.

Segn Dallaporta (2009), la gran ventaja de los engranajes sobre otros mtodos de

transmisin de potencia, tales como correas, cadenas o cuerdas, es que los engranajes

pueden transmitir mayores fuerzas a altas velocidades. Adems los engranajes lo

hacen de una manera suave y sin deslizarse. Los engranajes proporcionan una forma

efectiva de transmitir movimiento y potencia que prcticamente se puede encontrar en

casi todo tipo de maquinaria.

Su rango en tamao puede variar desde pequesimos engranajes en los

mecanismos de los relojes y otros mecanismos delicados, hasta enormes ruedas

dentadas de varios metros de dimetro utilizados en algunas cajas de engranajes

industriales.

Hay solamente unos pocos tipos de engranajes bsicos, a pesar de las enormes

variaciones en tamaos y aplicaciones. Los tipos de engranajes pueden ser

convencionalmente clasificados de acuerdo a la direccin en que transmiten el

movimiento: entre ejes paralelos, perpendiculares o no perpendiculares.


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Tipos de Engranajes

Engranajes Heli coidales de ejes paralelos

Se emplea para transmitirmovimiento o fuerzas entre ejes paralelos, pueden ser

considerados como compuesto por un nmero infinito de engranajes rectos de

pequeo espesor escalonado, el resultado ser que cada diente est inclinado a lo

largo de la cara como una hlice cilndrica. Los engranajes helicoidales acoplados

deben tener el mismo ngulo de la hlice, pero el uno en sentido contrario al otro (Unpin derecho engrana con una rueda izquierda y viceversa). Como resultado del

ngulo de la hlice existe un empuje axial adems de la carga, transmitindose ambas

fuerzas a los apoyos del engrane helicoidal.

Figura N12: Engranajes helicoidales de ejes paralelos

Fuente: Portugal, R. (2009).
http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml


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Engranajes Heli coidales de ejes cruzados

Son la forma ms simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptanteniendo una accin conjugada (puede considerrseles como engranajes sinfn no

envolventes), la accin consiste primordialmente en una accin de tornillo o de cua,

resultando un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente. El contacto en un

punto entre diente acoplado limita la capacidad de transmisin de carga para este tipo

de engranes.

Figura N13: Engranajes Helicoidales de ejes cruzados

Fuente: Motta, J. (2009).

Engranajes Heli coidales dobles

Los engranajes "espina de pescado" son una combinacin de hlice derecha e

izquierda. El empuje axial que absorben los apoyos o cojinetes de los engranajes

helicoidales es una desventaja de ellos y sta se elimina por la reaccin del empuje

igual y opuesto de una rama simtrica de un engrane helicoidal doble. Un miembro

deljuego de engranes "espina de pescado" debe ser apto para absorber la carga axial

de tal forma que impida las carga excesivas en el diente provocadas por la disparidad

de las dos mitades del engranaje.
http://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtml


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Figura N14: Engranajes Helicoidales dobles

Fuente: Diestra, H. (2009).

Mecanismo de Torn il los Sin F in

Segn Tejada (2009), los engranajes de tornillo sin-fin, son un desarrollo de un

engranaje oblicuo en el cual los dos ejes estn en ngulo recto uno con el otro. El

engranaje de dimetro pequeo, o sin-fin, tiene una o ms roscas continuas de tal

forma que es equivalente a un engranaje con pocos dientes.

Este engranaje tipo tornillo empuja la rueda, la cual es similar a un engranaje

helicoidal recto excepto por sus dientes, que estn inclinados para encajar en los

dientes del sin-fin. Los engranajes del sin-fin se pueden encontrar en muchas

aplicaciones industriales. Pueden producir grandes reducciones de velocidad, y por lo

tanto se tiene un mayor incremento en la potencia que otros engranajes simples.

Como observaremos adelante, la friccin en los engranajes sin-fin puede ser

considerable y por lo general pueden requerir lubricantes de mayor viscosidad, por

ejemplo, los usados en engranajes rectos.
http://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtml


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Estos engranajes ofrecen serias dificultades para su lubricacin y requieren

materiales especiales para su construccin, pues con las grandes velocidades de

deslizamiento lateral entre los dientes del sin-fin y los dientes de la rueda, la pelcula

lubricante tiende a romperse. Las reas de contacto son agrandadas ligeramente, elsin-fin tiene dientes helicoidales y pueden aumentarse an ms si los dientes de la

rueda son curvados para envolver el sin-fin parcialmente, en este caso el diseo se

conoce como una garganta sencilla. Otros aumentos en reas de contacto pueden

efectuarse s l sin-fin en s mismo est garganteado, se llama entonces "Doble

garganta".

Una caracterstica de los engranajes de tornillo sin-fin es que las velocidades

relativas de los dos componentes no estn necesariamente definidas por sus

dimetros, porque la separacin del sin-fin es el factor decisivo. Otra caracterstica es

que un engranaje sin-fin de alta reduccin no puede transmitir impulso desde la rueda

mayor a la pequea (sin-fin), en algunas aplicaciones como las gras o ascensores

ofrece ventajas debido a que acta como freno en caso de que por avera la rueda

tienda a impulsar el tornillo. Sin embargo, es posible la transmisin de doble

direccin en los sin-fin es de arranque mltiple de baja relacin.

Figura N15: Tornillo sin fin

Fuente: Gonzlez, R. (2011).
http://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtml


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Microcontrolador

Segn Gunther (2007), un microcontrolador (abreviado C, UC o MCU) es

un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las rdenes grabadas en sumemoria. Est compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea

especfica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades

funcionales de unacomputadora:unidad central de procesamiento, memoria y

perifricos deentrada/salida.

Algunos microcontroladores pueden utilizar palabras de cuatro bits y, funcionan avelocidad de reloj con frecuencias tan bajas como 4 kHz, con un consumo de baja

potencia (mW o microvatios). Por lo general, tendr la capacidad para mantener la

funcionalidad a la espera de un evento como pulsar un botn o de otra interrupcin, el

consumo de energa durante el sueo (reloj de la CPU y los perifricos de la mayora)

puede ser slo nanovatios, lo que hace que muchos de ellos muy adecuados para

aplicaciones con batera de larga duracin.

Otros microcontroladores pueden servir para roles de rendimiento crtico, donde

sea necesario actuar ms como unprocesador digital de seal (DSP), con velocidades

de reloj y consumo de energa ms altos.

Al ser fabricados, la memoria ROM del microcontrolador no posee datos. Para que

pueda controlar algn proceso es necesario generar o crear y luego grabar en laEEPROM o equivalente del microcontrolador algn programa, el cual puede ser

escrito en lenguaje ensamblador u otro lenguaje para microcontroladores; sin

embargo, para que el programa pueda ser grabado en la memoria del

microcontrolador, debe ser codificado en sistema numrico hexadecimal que es
http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Procesador_digital_de_se%C3%B1alhttp://es.wikipedia.org/wiki/EEPROMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_ensambladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_ensambladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/EEPROMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Procesador_digital_de_se%C3%B1alhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9ricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado


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finalmente el sistema que hace trabajar al microcontrolador cuando ste es alimentado

con el voltaje adecuado y asociado a dispositivos analgicos y discretos para su

funcionamiento.

Figura N16: Micro

Fuente: http://www.microchip.com/ (2010).

Los microcontroladores son diseados para reducir el costo econmico y el

consumo de energa de un sistema en particular. Por eso el tamao de launidad

central de procesamiento, la cantidad de memoria y los perifricos incluidosdependern de la aplicacin.

El control de un electrodomstico sencillo como una batidora utilizar un

procesador muy pequeo (4 u 8 bits) porque sustituir a un autmata finito. En

cambio, un reproductor de msica y/o vdeo digital (MP3 oMP4) requerir de un

procesador de32 bits o de64 bits y de uno o mscdecs deseal digital (audio y/o

vdeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa

normalmente en un microcontrolador de16 bits, al igual que el sistema de control

electrnico del motor en unautomvil.
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/MP3http://es.wikipedia.org/wiki/MP4http://es.wikipedia.org/wiki/32_bitshttp://es.wikipedia.org/wiki/64_bitshttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3dechttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Antilock_Brake_Systemhttp://es.wikipedia.org/wiki/16_bitshttp://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttp://es.wikipedia.org/wiki/16_bitshttp://es.wikipedia.org/wiki/Antilock_Brake_Systemhttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3dechttp://es.wikipedia.org/wiki/64_bitshttp://es.wikipedia.org/wiki/32_bitshttp://es.wikipedia.org/wiki/MP4http://es.wikipedia.org/wiki/MP3http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje


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Figura N17: Esquema de un Microcontrolador

Fuente: Svendsli, J. (2003).

Segn Augarten (2012), los microcontroladores PIC son una familia de

microcontroladores tipoRISC fabricados porMicrochip Technology Inc. y derivados

del PIC1650, originalmente desarrollado por la divisin de microelectrnica de

General Instrument. El nombre actual no es unacrnimo. En realidad, el nombre

completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface

Controller (controlador de interfaz perifrico).

El PIC original se dise para ser usado con la nuevaCPU (unidad central de

procesamiento) de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena CPU, sta tena

malas prestaciones de entrada y salida,y el PIC de 8 bits se desarroll en 1975 para

mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. El PIC utilizaba

micro cdigo simple almacenado en ROM para realizar estas tareas; y aunque el

trmino no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseoRISC que ejecuta

unainstruccin cada 4ciclos deloscilador.
http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontroladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://es.wikipedia.org/wiki/Microchip_Technology_Inc.http://es.wikipedia.org/wiki/Microelectr%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=General_Instrument&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Acr%C3%B3nimohttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bithttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_entrada/salidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Microc%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/ROMhttp://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrucci%C3%B3n_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclohttp://es.wikipedia.org/wiki/Osciladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Osciladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclohttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrucci%C3%B3n_(inform%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://es.wikipedia.org/wiki/ROMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Microc%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_entrada/salidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bithttp://es.wikipedia.org/wiki/CPUhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acr%C3%B3nimohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=General_Instrument&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Microelectr%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Microchip_Technology_Inc.http://es.wikipedia.org/wiki/RISChttp://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador


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Sensores

Segn Horta (2008), un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudesfsicas o qumicas, llamadas variables de instrumentacin, y transformarlas en

variables elctricas. Las variables de instrumentacin pueden ser por ejemplo:

temperatura, intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento,

presin, fuerza, torsin, humedad, movimiento,pH, etc. Una magnitud elctrica

puede ser unaresistencia elctrica (como en una RTD), unacapacidad

elctrica (como en unsensor de humedad), unaTensin elctrica (como en

untermopar), unacorriente elctrica (como en unfototransistor), etc.

Un sensor se diferencia de untransductor en que el sensor est siempre en

contacto con la variable de instrumentacin con lo que puede decirse tambin que es

un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la seal

que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo

eltermmetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de

dilatarse o contraerse por la accin de la temperatura. Un sensor tambin puede

decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energa en otra.

Sensor I nfr arrojo

Segn Bateson (2011), el sensor infrarrojo es undispositivo electrnico capaz demedir laradiacin electromagnticainfrarroja de los cuerpos en sucampo de visin.

Todos los cuerposreflejan una cierta cantidad deradiacin,esta resulta invisible para

nuestrosojospero no para estos aparatos electrnicos, ya que se encuentran en el

rango del espectro justo por debajo de laluz visible.
http://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/RTDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_de_humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termoparhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Infrarrojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_de_visi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz_visiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Ojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_de_visi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Infrarrojohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termoparhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_de_humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/RTDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/PH


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Tipos de sensores in frarrojos

Sensor i nf rar rojo de barrera

Las barreras tipo emisor-receptor estn compuestas de dos partes, un componente

que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece un rea de

deteccin donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz

de luz. Debido a que el modo de operacin de esta clase de sensores se basa en la

interrupcin del haz de luz, la deteccin no se ve afectada por el color, la textura o elbrillo del objeto a detectar. Estos sensores operan de una manera precisa cuando el

emisor y el receptor se encuentran alineados. Esto se debe a que la luz emitida

siempre tiende a alejarse del centro de la trayectoria.

Sensor auto rflex

La luz infrarroja viaja en lnea recta, en el momento en que un objeto se interpone

el haz de luz rebota contra este y cambia de direccin permitiendo que la luz sea

enviada al receptor y el elemento sea censado, un objeto de color negro no es

detectado ya que este color absorbe la luz y el sensor no experimenta cambios.

Sensor rflex

Tienen el componente emisor y el componente receptor en un solo cuerpo, el haz

de luz se establece mediante la utilizacin de un reflector catadiptrico. El objeto es


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detectado cuando el haz formado entre el componente emisor, el reflector y el

componente receptor es interrumpido. Debido a esto, la deteccin no es afectada por

el color del mismo. La ventaja de las barreras rflex es que el cableado es en un solo

lado, a diferencia de las barreras emisor-receptor que es en ambos lados.

Figura N18: Clasificacin segn el tipo de seal emitida

Fuente: Bateson, R. (2011).

Sensor Ul trasni co

Segn Escalona (2011), los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad

que trabajan libres de roces mecnicos y que detectan objetos a distancias de hasta

8m. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la seal tarda en regresar. Estos

reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en seales

elctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoracin.

Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con

diferentes formas, colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales

pueden ser slidos, lquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de


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sonido. Los sensores trabajan segn el tiempo de transcurso del eco, es decir, se

valora la distancia temporal entre el impulso de emisin y el impulso del eco. Este

sensor al no necesitar el contacto fsico con el objeto ofrece la posibilidad de detectar

objetos frgiles, como pintura fresca, adems detecta cualquier material,independientemente del color, al mismo alcance, sin ajuste ni factor de correccin.

Los sensores ultrasnicos tienen una funcin de aprendizaje para definir el campo

de deteccin, con un alcance mnimo y mximo de precisin de 6mm. El problema

que presentan estos dispositivos son las zonas ciegas y el problema de las falsas

alarmas. La zona ciega es la zona comprendida entre el lado sensible del detector y elalcance mnimo en el que ningn objeto puede detectarse de forma fiable.

Figura N19: Sensor ultrasnico

Fuente: Rodrguez, A. (2012).

Disposit ivos de mando, regulacin y Control

Segn Angulo (2012), los dispositivos de mando y pilotos son equipos muyimportantes como interfaz humano-mquina en aplicaciones industriales. Por ejemplo

se utiliza en cuadros de control, en pane

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Tesis Silla de Ruedas 02-12-2014 Finalizada