inf-proyecto servos control

7/23/2019 Inf-proyecto Servos Control

1/38

36

Universidad Tcnica del NorteFacultad Ingeniera en Ciencias

Aplicadas1 PROYECTO INTEGRADORSISTEMASDECONTROL2Y

SERVOMECANISMOS

BRAZO DE ASISTENCIA PARA POSICIONAMIENTO Y ENCENDIDO DE LA PC

ESTRUCTURA DE BRAZO DE ASISTENCIA

CIME VIII

06/07/2015

Integrantes: Acosta Ivn

e!on Len"n

C#asa$a% &orge

Sistemas de Control II Servomecanismos


2/38

36

M#eses Sta'"n

1(1 INTROD)CCI*N

El problema de las personas cuadrapljicas, no es ajeno a esta realidad y sabemos

que es algo que puede afectar a cualquier persona no importa edad, sexo, etnia,

religin etc. El presente trabajo se trata de dar una solucin a las personas con este

problema, el cual por su condicin no pueden moverse a plenitud y tampoco manipular

un computador es por esto que se ha decidido dar una solucin a este problema

mediante el diseo y elaboracin de un brazo de asistencia de posicionamiento y

encendido de la pc, el cual consiste en mover el computador frente de la persona y

adems abrir la computadora para que as! esta se encienda ya que se encontrar en

un modo de hibernacin por el estado en que se encuentra la persona, y sea de un fcil

manejo.

"ara esto tambin se investigar la mejor manera de realizar este proyecto

# tambin se tomar en cuenta la relacin costo$beneficio ya que todo proyecto

tambin debe ser analizado desde ese punto de vista.



3/38

36

1(2 &)STI+ICACI*N

El tema que hemos escogido se debe a la necesidad de un cuadrapljicas al utilizar

una computadora, el cual por su condicin no puede realizar movimientos por tanto nos

hemos visto a disear y elaborar un prototipo para que dicho individuo pueda alcanzar

un computador, todo esto lo lograr a travs de un sistema implementado por un

circuito de un micrfono y que adems ser controlado por un micro controlador el cual

controlar el movimiento de los servos para poder trasladar el computador desde unaposicin hasta otra en la cual pueda el individuo utilizar el computador adems por el

cual tambin se abrir el mismo mediante un sistema diseado por los estudiantes de

la %niversidad &cnica del 'orte.

(onociendo que es un problema que puede afectar a cualquier persona, esto quiere

decir que el individuo podr!a ser de cualquier condicin social, etnia, religin o raza por

esto tambin hemos visto un diseo y elaboracin el cual sea accesible para la mayor!a

de las personas refirindonos de esta forma a la relacin beneficio costo, ya que altener algunos elementos es obvio que tendr un costo que sobrepase los )** dlares

pero esto a su vez hemos regulado y optimizado para que pueda ser utilizado como ya

antes fue mencionado por la mayor!a de las personas.



4/38

36

,NDICE

)."lanteamiento del tema++++++++++++++++++++++++.. )

).)ntroduccin........................................................................................................+-

).-ustificacin+++++++++++++++++++++++++++++ /

-. 0bjetivos.............................................................................................................+1

/. 2lcance................................................................................................................+1

3. 4ateriales............................................................................................................+5

1. (ostos ................................................................................................................+5

5. 6eneficio.............................................................................................................+7

7. 4arco terico......................................................................................................+8

8. 9esarrollo..............................................................................................................):

8.) 9iagrama del ;istema de control+++++++++++++++++++..):

8.- "armetros de (omportamiento de la "lanta....................................................):

:.


5/38

36

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVOGENERAL

- 9isear y construir un brazo para el posicionamiento y encendido de un "(mediante un movimiento muscular del rostro con base adaptable al espaldar deuna silla.

2.2 OBJETIVOSESPECFICOS

- 9isear un mecanismo giratorio que sirva para soportar el peso y para abrir uncomputador porttil.

- 9eterminar el mtodo que se usara como sensor para el uso del mecanismo.- 9eterminar la manera ptima para que la computadora porttil se encienda sola

al momento de abrirse la tapa de la misma.- 9eterminar la funcin de transferencia del sistema que se va a usar.

- =ealizar el diagrama del sistema de control identificando los elementos yvariables.

- =ealizar el anlisis de la respuesta en el tiempo del sistema.

- =educir costos para que este implemento sea accesible para todas laspersonas.

- mplementar el sistema lo ms ptimo posible para que pueda utilizar la personacuadrapljica.

3 ALCANCE

;e debe encontrar en el mercado como un producto original y que adems cumpla conlos requerimientos del proyecto esto implica que>

"osea una relacin costo$beneficio la cual sea muy buena para el inters detodas las personas las cuales posean este inconveniente ;ea totalmente manipulable para el individuo y no tenga problemas con el uso

de este diseo. 2cepte una opcin regulable, esto quiere decir su altura sea regulable ya que as!

podr!a ser utilizada por diferentes personas y no importar!a el tamao.



6/38

36

?ue tambin pueda ser para algunos tipos de computadoras, tales como )3in,hasta )7in.

&ambin encontrar un mtodo de volumen el cual se dar a travs de un potencimetroy un micrfono y otros componentes los cuales ser @tiles para lograr el movimiento de

todo el sistema del brazo y su posicionamiento."or ultimo a travs de un micro controlador y el circuito antes mencionado en conjuntode los servos motores conectar todos estos y lograr el movimiento de todo el sistemade manera fcil y ptima.

4 MATERIALES

;ervomotores

2luminio de base rectangular 1A-.1 2luminio de base rectangular 5A/ "lancha de aluminio de /mm Eje de 5cm Eje de /*cm ;ujetadores de platina 6aritas de aluminio de -*cm Bentosas Electrodos ;uelda 6ater!as 4icrfono czn =esistencias 4oc/*)) &ransistor -n/:*3 (ables de prueba potencimetro ;cr c)*5 4icrocontrolador pic )5f5-8a "intura 6anda pequea ;illa de ruedas (omputador



7/38

36

5 COSTO

Mater"a' Prec"o-!.'ar/

- ;ervomotores 5*2luminio de base rectangular 1A-.1 12luminio de base rectangular 5A/ 5"lancha de aluminio de /mm -*Eje de 5cm -Eje de /*cm /;ujetadores de platina )6aritas de aluminio -*cm -- Bentosas :/ libras Electrodos 1;ueldaCayuda un profesional en sueldaD /*

6ater!as -14icrfono )=esistencias )&iristor 6t)1) 14icrocontrolador pic)5f5-8a 5"intura 3.1*6anda pequea *.1*;illa de ruedas CprestadaD *(omputador *

Tota' )8*

6 BENEFICIO

Este proyecto est diseado para ayudar a las personas cuadrapljicas y ademstendr una relacin costo beneficio muy buena ya que se ha hecho el anlisis de losdiferentes elementos para poder implementarlos y adems que sea muy @til para losindividuos con estas caracter!sticas, su beneficio ser que ya no depender de unapersona para que esta le facilite el movimiento de su computador y la apertura de la

misma adems que podr gozar de la utilizacin del computador a pesar de losinconvenientes que le han surgido a estos individuos.

9ebido a que se ha escogido materiales de bajo costo pero a pesar de esto de buenacalidad, podremos obtener que el proyecto podr ser adquirido por varias personas yaque es novedoso, de fcil manejo y de costo accesible.



8/38

36

7 MARCOTERICO

%n servomotor Ctambin llamado ;ervoD es un dispositivo similar a un motordecorriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posicin dentro desu rango de operacin, y mantenerse estable en dicha posicin. Est conformado por

un motor, una caja reductora y un circuito de control. os servos se utilizanfrecuentemente ensistemasde radiocontrol y en robtica, pero su uso no est limitadoa estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corrientecontinua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conservala fuerza, velocidady baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.%n servo normal o ;tandard tiene /Fg por cm. de torque que es bastante fuerte para sutamao. &ambin potenciaproporcional para cargas mecnicas. %n servo, porconsiguiente, no consume mucha energ!a.a corriente que requiere depende del tamao del servo. 'ormalmente el fabricanteindica cual es la corriente que consume. Eso no significa mucho si todos los servos vana estar movindose todo el tiempo. a corriente depende principalmente del par, y

puede exceder un amperio si el servo est enclavado.

TIPOS DE SERVOMOTORES

Gay tres tipos de servomotores>

$;ervomotores de ((

$;ervomotores de 2(

$;ervomotores de imanes permanentes o 6rushless.

4otor de corriente continua

Es el elemento que le brinda movilidad al servo. (uando se aplica un potencial a susdos terminales, este motor gira en un sentido a su velocidad mxima. ;i el voltajeaplicado sus dos terminales es inverso, el sentido de giro tambin se invierte.

Engranajes reductores

;e encargan de convertir gran parte de la velocidad de giro del motor de corrientecontinua en torque.

PARTES DE UN SERVOMOTOR

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/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/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/trabajos10/motore/motore.shtml


9/38

36

0Estr#ct#ra T$"ca0

(ircuito de control

Este circuito es el encargado del control de la posicin del motor. =ecibe los pulsos deentrada y ubica al motor en su nueva posicin dependiendo de los pulsos recibidos.

0C"rc#"to !e contro'0

&iene adems de los circuitosde control un potencimetro conectado al eje central delmotor. Este potencimetro permite a la circuiter!a de control, supervisar el ngulo actualdel servo motor. ;i el eje est en el ngulo correcto, entonces el motor est apagado.;i el circuito chequea que el ngulo no es correcto, el motor volver a

http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuito


10/38

36

la direccincorrecta, hasta llegar al ngulo que es correcto. El eje del servo es capazde llegar alrededor de los )8* grados. 'ormalmente, en algunos llega a los -)* grados,pero var!a seg@n el fabricante.

%n servo normal se usa para controlar un movimientoangular de entre * y )8* grados.

%n servo normal no es mecnicamente capaz de retornar a su lugar, si hay un mayorpeso que el sugerido por las especificaciones del fabricante.os servomotores tienen / terminales> &erminal positivo> =ecibe la alimentacindel motor C3 a 8 voltiosD

&erminal negativo> =eferencia tierradel motor C* voltiosD

Entrada de seal> =ecibe la seal de control del motor

os coloresdel cable de cada terminal var!an con cada fabricante> el cable del terminalpositivo siempre es rojoH el del terminal negativo puede ser marrn o negroH y el del

terminal de entrada de seal suele ser de colorblanco, naranja o amarillo.

"Conexi

n externa del servo"

A'#"n"o

El aluminio es un elemento qu!mico, de s!mbolo 2l y n@mero atmico)/. ;e trata de

un metalno ferromagntico. Es el tercer elemento ms com@n encontrado en la corteza

terrestre. os compuestos de aluminio forman el 8 I de la corteza de la tierra y se

encuentran presentes en la mayor!a de las rocas, de la vegetacin y de losanimales. En estado natural se encuentra en muchos

silicatosCfeldespatos,plagioclasasy micasD. (omo metal se extrae @nicamente del

mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformacin primero en

al@minamediante el proceso 6ayery a continuacin en aluminio metlico mediante

electrlisis. Este metal posee una combinacin de propiedades que lo hacen muy @til

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://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.shtmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttps://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttps://es.wikipedia.org/wiki/Silicatoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Plagioclasashttps://es.wikipedia.org/wiki/Micashttps://es.wikipedia.org/wiki/Bauxitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttps://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_Bayerhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisishttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://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.shtmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttps://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttps://es.wikipedia.org/wiki/Silicatoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Plagioclasashttps://es.wikipedia.org/wiki/Micashttps://es.wikipedia.org/wiki/Bauxitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttps://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_Bayerhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis


11/38

36

en ingenier!a de materiales, tales como su baja densidadC-7** FgJmKD y su alta

resistencia a la corrosin. 4ediante aleacionesadecuadas se puede aumentar

sensiblemente su resistencia mecnicaChasta los 5:*4"aD. Es buen conductor de

la electricidady del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. "or todo ello es

desde mediados del siglo LL

el metal que ms se utiliza despus delacero.

El eje de rotacinH en geometr!a, l!nea recta con respecto a la cual una figura

geomtrica puede rotar.

El eje de simetr!a, recta respecto a la cual una figura es simtrica.

os ejesde una funcin> el eje L horizontal, el eje # vertical y el eje M como

posible tercer eje para grficas en tres dimensiones.

El eje terrestre, l!nea imaginaria alrededor de la cual la &ierra gira en su

movimiento de rotacin.

El axisCejeDH en anatom!a, trmino latino de la segunda vrtebra del cuello, que

sirve de eje al movimiento de rotacin de la cabeza.

https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Dinamarcahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hans_Christian_Oerstedhttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_de_simetr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coordenadas_cartesianashttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_terrestrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Axis_(hueso)https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Dinamarcahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hans_Christian_Oerstedhttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_de_simetr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coordenadas_cartesianashttps://es.wikipedia.org/wiki/Eje_terrestrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Axis_(hueso)


12/38

36

2simismo, en ingenier!a y ciencias aplicadas, puede referirse a>

El eje, elemento con geometr!a fundamentalmente axisimtrica o cil!ndrica que

se emplea como soporte de piezas giratorias.

El eje baricntricoH en ingenier!a estructural, l!nea que contiene a los centros de

gravedad de la seccin transversal de un prisma mecnico.

El ejeH en arquitectura, l!nea definida por dos puntos en el espacio, en torno a la

cual cabe disponer formas y espacios.

P'at"na

El trmino platina puede referirse>

al platino, metal de transicin

a la platina, la base plana, de vidrio, donde se colocan las preparaciones para su

observacin en el microscopioH con el ajuste macromtrico se puede subir y bajar

hasta conseguir un enfoque ptimoH

a la platina, una placa de metal planaH hoja de acero comercialH

a "latina, un municipio del estado brasileo de ;No "auloH

a O"latinaO, una cancin de la cantante japonesa 4aaya ;aFamoto, producida

por #PFo Qanno.

https://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Prisma_mec%C3%A1nicohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Eje_(arquitectura)&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Platinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Microscopiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Platina_(perfil_met%C3%A1lico)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Platina_(S%C3%A3o_Paulo)&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Platina_(canci%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Prisma_mec%C3%A1nicohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Eje_(arquitectura)&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Platinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Microscopiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Platina_(perfil_met%C3%A1lico)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Platina_(S%C3%A3o_Paulo)&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Platina_(canci%C3%B3n)


13/38

36

Ventosa

%na ventosa, es un objeto que utiliza la presin negativa del fluido del aire o agua

para adherirsea las superficies no porosas. Existen ventosas creadas artificialmente, ytambin se encuentran como rasgos anatmicos de algunos animalescomo pulposy calamares.

a cara RpegableS de la ventosa tiene una superficie curva. (uando el centro de la

ventosa se presiona contra una superficie plana y no porosa, el volumen del espacio

entre la ventosa y la superficie plana se reduce, lo que causa que el l!quido entre sta y

la superficie sea expulsado ms all del borde de la copa circular. (uando el usuario

deja de ejercer presin f!sica en el centro de la parte exterior de la ventosa, la

sustancia elstica de la cual est hecha la ventosa hace que la misma tienda arecuperar su forma original, curva. 9ebido a que toda la presin ya ha sido forzada a

salir del interior de la ventosa, la cavidad que tiende a desarrollarse entre sta y la

superficie plana contiene poco o nada de fluido, y por lo tanto la presin que ejerce

sobre la ventosa es despreciable. a diferencia de presin entre la atmsfera en el

exterior de la ventosa, y la cavidad de baja presin en el interior de la estructura, es lo

que mantiene la ventosa adherida a la superficie.

a duracin del efecto de succin depende principalmente de cunto tiempo toma que

el fluido se filtre de nuevo en la cavidad entre la ventosa y la superficie, igualando la

presin con la atmsfera circundante. Esto depende de la porosidad y rugosidad de la

superficie y del borde de la ventosa.

;e cree que las ventosas artificiales han sido utilizadas por primera vez en el siglo

a.(., y estaban hechas de calabazas. ;e utilizaban para succionar la Rmala sangreS de

los rganos internos a la superficie. ;e atribuye a Gipcratesla invencin de este

https://es.wikipedia.org/wiki/Adhesi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pulpohttps://es.wikipedia.org/wiki/Calamarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calamarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Curvahttps://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_III_a.C.https://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_III_a.C.https://es.wikipedia.org/wiki/Calabazahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3crateshttps://es.wikipedia.org/wiki/Adhesi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pulpohttps://es.wikipedia.org/wiki/Calamarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Curvahttps://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_III_a.C.https://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_III_a.C.https://es.wikipedia.org/wiki/Calabazahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3crates


14/38

36

procedimiento. as ventosas se utilizan en dardosy tambin se pueden encontrar en

los mbolos.

"ara calcular la fuerza de una ventosa, se utiliza la frmula>

donde Fes la fuerza,Ael reay Pla presin.

Esto se deriva de la definicin de presin, que es>

"or ejemplo, una ventosa de radio de -,* cmtiene una superficie

de TC*,*-* mDU V *,**)/ mU. %tilizando la frmula de la fuerza CFVAPD, el

resultado es FV C*,**)/ mUD C)** *** "aD V )/* ', suponiendo que la presin

dentro de la ventosa es insignificante si se compara con la presin

atmosfricaCalrededor de )*) *** "aD.

S#e'!a 4 E'ectro!os

S#e'!a%nir fuertemente dos o ms cosas fundiendo sus bordes u otro matemticas materialigual o semejante que se aplica sobre stos.

https://es.wikipedia.org/wiki/Dardoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Dardoshttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89mbolohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cent%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_%CF%80https://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metros_cuadradoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Newton_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Dardoshttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89mbolohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cent%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_%CF%80https://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metros_cuadradoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Newton_(unidad)https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica


15/38

36

E'ectro!os%n electrodo es un conductor elctricoutilizado para hacer contacto con una parte nometlica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vac!oCenuna vlvula termoinicaD, un gas Cen unalmpara de nenD, etc. a palabra fueacuada por el cient!fico 4ichael


16/38

36

M"cr.5ono

6sicamente, unmicrfono Cdel inglsmicrophone, acuado en elsiglo LBa partir del

prefijomicro, OpequeoO y el griego antiguo WXY $ fon, OvozOD es un aparatoque se

usa para transformar lasondas sonorasen energ!a elctricay viceversa en procesos

de grabaciny reproduccin de sonidoH consiste esencialmente en un diafragma

atra!do intermitentemente por un electroimn, que, al vibrar, modifica la corriente

transmitida por las diferentes presiones a un circuito. %n micrfono funciona como un

transductoro sensor electro ac@sticoy convierte el sonidoCondas sonorasD en

una seal elctricapara aumentar su intensidad, transmitirla y registrarla. . os

micrfonos tienen m@ltiples aplicaciones en diferentes campos como en

telefon!a, ciencia, salud, transmisin de sonido en conciertos y eventos p@blicos ,

trasmisin de sonido en medios masivos de comunicacincomo producciones

audiovisuales Cciney televisinD , radio, produccin en vivo y grabado de audio

profesional, desarrollo de ingenier!a de sonido, reconocimiento de vozy Bo".

2ctualmente, la mayor!a de los micrfonos utilizan induccin

electromagntica Cmicrfonos dinmicosD, cambio de capacitancia Cmicrfonos de

condensadorD o piezoelectricidadCmicrfonos piezoelctricosD para producir una seal

elctrica a partir de las variaciones de la presin de aire. os 4icrfonos usualmente

requieren estar conectados a un preamplificadorantes de que su sealpueda ser

grabada o procesada y reproducida en altavoceso cualquier dispositivo de

amplificacin sonora.

https://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XVIIhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aparatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aparatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_sonorashttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Grabaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reproducci%C3%B3n_de_sonidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transductor_electroac%C3%BAsticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sonidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_sonorashttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Telefon%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cienciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Saludhttps://es.wikipedia.org/wiki/Saludhttps://es.wikipedia.org/wiki/Medios_masivos_de_comunicaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cinehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cinehttps://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Radiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_sonidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reconocimiento_de_vozhttps://es.wikipedia.org/wiki/VoIPhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_din%C3%A1micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_de_condensadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_de_condensadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Preamplificadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Altavoceshttps://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XVIIhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aparatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_sonorashttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Grabaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reproducci%C3%B3n_de_sonidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transductorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transductor_electroac%C3%BAsticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sonidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_sonorashttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Telefon%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cienciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Saludhttps://es.wikipedia.org/wiki/Medios_masivos_de_comunicaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cinehttps://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Radiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_sonidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reconocimiento_de_vozhttps://es.wikipedia.org/wiki/VoIPhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_din%C3%A1micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_de_condensadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_de_condensadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Preamplificadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Altavoceshttps://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potenciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potencia


17/38

36

Res"stenc"a

;e le denomina resistencia elctrica a la igualdad de oposicin que tienen loselectrones al moverse a travs de un conductor. a unidad de resistencia en el ;istemanternacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega CZD, en honor alf!sico alemn [eorg 0hm, quien descubri el principio que ahora lleva su nombre.

T"r"stor t161

El tiristor Ctambin llamado ;(=, ;ilicon (ontrolled =ectifier o =ectificador (ontroladode ;ilicioD, es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones "' conla disposicin "'"'. Est formado por tres terminales, llamados \nodo, (todo y"uerta. El instante de conmutacin Cpaso de corte a conduccinD, puede ser controladocon toda precisin actuando sobre el terminal de puerta, por lo que es posible gobernara voluntad el paso de intensidades por el elemento, lo que hace que el tiristor sea uncomponente idneo en electrnica de potencia, ya que es un conmutador casi ideal,rectificador y amplificador a la vez como se comprobar con posterioridad. El tiristor esun elemento unidireccional y slo conduce corriente en el sentido nodo ] ctodo,siempre y cuando el elemento est polarizado en sentido directo Ctensin nodo ]

ctodo positivaD y se haya aplicado una seal en la puerta. "ara el caso de que lapolarizacin sea inversa, el elemento estar siempre bloqueado. En la curvacaracter!stica idealizada del ;(=, se pueden apreciar tres zonas.

https://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohm


18/38

36

M"crocontro'a!or $"c 175728a

%n micro controlador Cabreviado^(, %( o 4(%D es un circuito integradoprogramable,

capaz de ejecutar las rdenes grabadas en su memoria. Est compuesto de varios

bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea espec!fica. %n micro controladorincluye en su interior las tres principales unidades funcionales de

una computadora> unidad central de procesamiento, memoria y perifricos de entradaJ

salida.

2lgunos micro controladores pueden utilizar palabras de cuatro bits y funcionan a

velocidad de reloj con frecuencias tan bajas como 3 FGz, con un consumo de baja

potencia Cm_ o micro vatiosD. "or lo general, tendr la capacidad de mantenerse a la

espera de un evento como pulsar un botn o de otra interrupcinH as!, el consumo de

energ!a durante el estado de reposo Creloj de la ("% y los perifricos de la mayor!aD

puede ser slo de nano vatios, lo que hace que muchos de ellos sean muy adecuadospara aplicaciones con bater!a de larga duracin. 0tros micro controladores pueden

servir para roles de rendimiento cr!tico, donde sea necesario actuar ms como

un procesador digital de sealC9;"D, con velocidades de reloj y consumo de energ!a

ms altos.

https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Procesador_digital_de_se%C3%B1alhttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Procesador_digital_de_se%C3%B1al


19/38

36

P"nt#ra

a "intura Electrosttica, o acado pintuco, en muchos pa!ses llamada tambin "inturaen "olvo, es un tipo de recubrimiento que se aplica como un fluido, de polvo seco,

suele ser utilizado para crear un acabado duro que es ms resistente que la pinturaconvencional. El proceso se lleva a cabo en instalaciones equipadas que proporcionenun hornode curado, cabinas para la aplicacin con pistolas electrostticas y por logeneral una cadena de transporte areo, donde se cuelgan las piezas, por lo generalelectrodomsticos, extrusiones de aluminio, piezas de automvilesy bicicletasdondese cubren con una pintura en RpolvoS Ctambin llamada laminacinD.

CONTROL ON9O++ -To!oo nada/

El control onJoff o tambin llamado de dos posiciones.

). El control 0n$0ff es la forma ms simple de controlar.-. Es com@nmente utilizado en la industria

/. 4uestra muchos de los compromisos fundamentales inherentes a todas lassoluciones de control.

(ontrol 0n$0ff> levemos ahora al sistema a un azo (errado utilizando un controlador0n$0ff.

https://es.wikipedia.org/wiki/Hornohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electrodom%C3%A9sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bicicletahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hornohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electrodom%C3%A9sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bicicleta


20/38

36

8 DESARROLLO

8.1 REALIZARELDIAGRAMADELSISTEMADECONTROLIDENTIFICANDOLOSELEMENTOSVARIABLES.

Seal de entrada seal manipulada pertur!acionesseal controlada

posicionamiento"volta#e volta#eposicionamiento"volta#e

Se puede o!servar $ue se tiene un sistema de control en la%o a!ierto &a $ue esteact'a con servomotores & para esto tam!in pondremos un controlador on"o() elcual signi*ca $ue se movera en + posciones) en este caso ser, a o /.

Caractersticas de 0a%o A!ierto

;eal de entrada Boltaje&ransductor "otencimetro(ontrolador 4icrocontrolador;eal manipulada Boltaje

2ctuador ;ervomotor 9c"roceso 4ovimiento deservomotor para elposicionamiento

"erturbaciones 9ao en equipo;eal controlada Boltaje

8.2 DETERMINAR LOS PAR!METROS DE COMPORTAMIENTO DE LAPLANTAENESTADOTRANSITORIOPERMANENTE.


1ovimiento deservomotor

para elposicionamient

1icrocontrolador

Servomotor 4C

5otencimetro


21/38

36

7r,*ca para el an,lisis del modelamiento de la planta

9nde>

BCtD voltaje de entrada

iCtD corriente en la armadura

` velocidad angular del rotor

posicin angular del rotor

= resistencia de la armadura

momento de inercia de las piezas mviles

(oeficiente de amortiguacin debido a la friccin viscosa

Qe`CtD voltaje de entrada

V QmiCtD tor$ue electromec,nico

8cuaciones !,sicas para el modelamiento

E"#$%&'$(

)D vCtDVRi (t)+Ke

d

d (t)

d

d (t)=w

M)$*+'$(



22/38

36

+ J d

2

d t2=K m i (t)

d

d (t)

d2

d t2=

dw

dt

9espejando )

i (t)=v ( t)

R

Ke

R

d

d (t)

9eempla%amos : en +

K m(v ( t)

R)K m K e

R

d

d (t)

d

d (t)=J

d2

d t2

K m v( t)K m K e d

d (t)R

d

d (t)=RJ

d2

d t2

K m v( t)(K m K e+R) d

d (t)=RJ

d2

d t2

K m

K m K e+R v (t)

d

d (t)=

RJ

K m K e+Rd

2

d t2

4nde;

Ts= RJ

K m K e+R

&s constante de tiempo del motor

Ksm= Km

K m K e+R



23/38

36

Qsm ganancia del motor

Tsd

2

d t2=K s m v (t)

d

d(t)

+#nc".n !e Trans5erenc"a

&sA s2

ACsD V K s m v (s )s CsD

+#nc".n !e Trans5erenc"a !e 'a $os"c".n ang#'ar

s

(s

)v (s ) =

K s m

Tss+1

(s)

v (s )=

K s m

s (Tss+1)

+#nc".n !e Trans5erenc"a !e 'a ve'oc"!a! ang#'ar

w(s)v ( s )

= K s m

(Tss+1)

;e asume la seal de control adimensional como una escala de voltaje, uCtDVvCtDJBmax,esto satisface el control uCtDV)

w(s)

u (s )=

KsmVmaxTss+1

(s)

u (s )=

KsmVmaxs (Tss+1)

K s m=K s mVmax

+#nc".n !e Trans5erenc"a !e 'a $os"c".n ang#'ar

(s)v (s )

= K s

s (Tss+1)



24/38

36

+#nc".n !e Trans5erenc"a !e 'a ve'oc"!a! ang#'ar

w

(s

)v ( s )=

K s

(Tss+1)

Se puede o!servar $ue se o!tuvo + sistemas de trans>>.electronicoscaldas.com"datas=eet"17//?@To>er-5ro.pd


25/38

36

8speci*caciones

5eso; ?? g

4imensiones; B) D :/) D B+)/ mm aproD.

5ar Stall; E)? g< G cm 2B)E H) : g< G cm 26 H

Helocidad de


26/38

36

Se va a utli%ar la siguiente


27/38

36

4espus del ingreso de datos de matla! se pud o!tener lo siguiente;

Se puede o!servar en la gr,*ca de la


28/38

36

(s)v (s )

= K sm

s (Tss+1)

4ATKS;

9etermiantes BaloresQsm )*FgAcmBmax 5v&s -*ms

Si 6 +ms

/ D DL3ms M.3s

reempla%amos

(s)v (s )

= 10

s (0.03s+1)

0btencin a travs de cdigoF4T%matriz de numerador

n=[10]

%matriz de denominador

d=[0.0 1 0]

%generamos la FDT

g=tf(n,d)%graficamos la funcin

ste!(feed"ac#(g,1,$1))



29/38

36

4espus del ingreso de datos de matla! se pud o!tener lo siguiente;

Se puede o!servar en la gr,*ca de la


30/38

36

Se puede o!servar $ue la de / es m,s ptima &a $ue nos indica un so!reimpulsode .EE/ & adem,s su tiempo de esta!lecimiento es mu& !a#o & vemos $ue eneste caso al aumnetar el tiempo constante $ esto depender, del angulo en el cualvamos a posicionar se peude determinar $ue tanto ts como mp son directamneteproporcionales.

, F-NCIONAMIENTO

;u funcionamiento se basa en el acople de un micrfono el cual dar la sealpara q empiece el ciclo del sistema del brazo de posicionamiento, el cualconsiste en que mediante un soplido constante durante 3 segundos de la ordenal servo motor para que contin@e el ciclo. El soplido constante con ese intervalo

de tiempo se debe a que si fuese de menor tiempo o no fuese constante podr!aconfundirse con alg@n suspiro o estornudo lo cual accionar el sistema del brazoy lo cual no ser!a recomendado.

(omo segundo paso tenemos la conexin con el servo motor colocado en laparte lateral del brazo en el cual se puede regular la altura del sistema antesmencionado, lo cual resulta beneficioso ya que es regulable seg@n la altura de lapersona, este servo motor en unin al eje de 5cm el cual se encuentra colocadade forma vertical nos ayudaran a colocar de la parte lateral de la plancha de



31/38

36

aluminio en conjunto con la computadora para que pueda colocarse al frente dela persona.

(omo tercer paso tenemos que el sistema continuar con el accionamiento delservomotor que se encuentra en la parte superior en unin con el eje de /*cmcolocada de forma vertical en la parte de la plancha de aluminio luego de

culminar el ciclo en el cual se pon!a la computadora frente a la persona, puesahora mediante las baritas de aluminio y las ventosas con la ayuda de lo antesmencionado abrirn el computador para que de esta forma pueda ser utilizadopor el cuadrapljicas.

(omo cuarto punto tenemos que si la persona desea dejar de utilizar elcomputador, entonces esta dar otro soplido constante de 3 segundos para queas! el ciclo se invierta, esto quiere decir, que primero se activar el servomotorque est colocado en la parte de la plancha para que de esta forma se cierre elcomputador esto se lograr invirtiendo el giro del servo motor esto se lo harmediante programacin, luego de terminar de cerrar el computador rpidamente

se accionara el servo motor que se encuentra en la parte lateral para quemediante el eje colocado cerca del mismo puedan regresar a su sitio original yde esta manera el cuadrapljicas pueda utilizar la parte frontal de otra forma opara cualquier uso que considere necesario el individuo.

;e debe tomar en cuenta tambin que el sistema del brazo de posicionamientose puede desprender de manera fcil para que as! la silla de ruedas pueda serutilizada como normalmente la utiliza, esto se dar!a en el caso de que la personao el ayudante deseen disponer de dicho espacio en el que se encuentra estesistema.

1 PROGRAMACIN

Para P=M

'& 62'9)V*H

void "_4CDH

void mainCD

settrisb C*b))))))))DH JJ9E


32/38

36

settrisa C*b**)))DH JJ9E


33/38

36

B09 "_4CD

0%&"%&G[GC"'2/DH JJ-1us 2&0

9E2#%;C)**DH 0%&"%&0_C"'2/DH JJ-1 us 620

9E2#%;C)**DH

return H



34/38

36

11 PLANOSDEESTR-CT-RA



35/38

36

"lancha aluminio y sus implementos



36/38

36

6ase rectangular exterior



37/38

36

Ensamblaje

parte )

parte -

parte /



38/38

36

12 CONCL-SIONES

-

13 RECOMENDACIONES

-

14 BIBLIOGRAFA

15 ANE/OS

inf-proyecto servos control

Documents