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IES Trassierra Dpto. Tecnología
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I N I C I A C I Ó N A L A R O B Ó T I C A I N D U S T R I A L
1.- MÁQUINA, MÁQUINA AUTOMÁTICA Y ROBOT.
Máquina:
Conjunto de elementos móviles, unidos entre sí, que transmite fuerzas desde una fuente de energía hasta el
punto donde queremos aplicarla. Se utilizan para realizar tareas que antes se hacían de forma manual.
Máquina automática:
Es capaz de realizar por sí sola determinadas acciones predeterminadas y repetirlas bajo determinadas
condiciones. Estas máquinas repiten a acción para la que están diseñadas, pero sin la posibilidad de variar su
funcionamiento. Con ello se aumenta la productividad y la realización de tareas desagradables y peligrosas sin la
participación humana.
Robot:
Máquina automática que realiza por sí sola determinadas funciones y es capaz de tomar decisiones al respecto y
actuar en función de ellas y de la información recogida del entorno mediante sensores.
2.-MÁQUINAS-MECANISMOS
Al principio, el ser humano trató de efectuar estas tareas usando
su propia fuerza o la de los animales. Después, ideó los aparatos
que le permitieron realizar el trabajo con menos esfuerzo. Los
dispositivos que aprovechan mejor las fuerzas, cambiando su
sentido o la dirección del movimiento reciben el nombre de
mecanismos.
De mecanismo a robot
Mecanismo de un limpiaparabrisas: se mueve con una manivela.
¿Qué tendríamos que hacer para funcionara de forma
automática?
Mediante una fuente de energía (pila), un interruptor y un motor
hemos creado un automatismo.
Para convertir el automatismo en robot tendría que detectar, por
ejemplo, si está lloviendo ajustar su velocidad a la cantidad de
agua que cae sobre el cristal.
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3.-TIPOS DE ROBOT
Industriales o manipuladores:
Suelen tener forma de brazo articulado en cuyo extremo incorpora
elementos de sujeción o herramientas. Realizan tareas repetitivas en
industrias de automoción, en las que se emplean para montar piezas,
moverlas, ajustarlas, soldarlas, pintarlas, etc.
Móviles o vehículos robot:
Se desplazan empleando ruedas, orugas o patas articuladas y se utiliza
para suministrar herramientas o materiales a los manipuladores para
transportar materiales peligrosos, para colocar cables submarinos,
explorar el fondo del mar o para realizar exploraciones por el espacio.
Prótesis para uso humano:
Son dispositivos electromecánicos que realizan el trabajo de las manos o
las piernas de los seres humanos.
Didácticos o experimentales:
Se utilizan en la enseñanza y el aprendizaje de la robótica. Dentro de
este tipo se incluyen los robots de juguete que imitan algunas funciones
de los robots experimentales.
Manos teledirigidas o telchirs: se designan a manipular productos radiactivos o peligrosos y a colaborar
en operaciones quirúrgicas controlados de forma remota por cirujanos expertos (telecirugía).
Instalaciones inteligentes: sirven para controlar de manera automatizada las mercancías de almacenes o
los libros de bibliotecas, entre otras aplicaciones.
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Microrrobots o nanorobots:
os dañados o en el interior de máquinas para diagnosticar posible
erías.
constituyen la última tendencia en las investigaciones en el campo de la
robótica. Se trata de dispositivos de un tamaño entre mm y cm. Actúan, por
ejemplo, en el cuerpo humano para realizar intervenciones en vasos
sanguíne
av
4.-PARTES DE UN ROBOT
Elementos mecánicos: son los que configuran la estructura y permiten el movimiento de las diferentes
articulaciones y de los actuadores.
Sistemas de control: contienen los programas que permiten determinar la posición de los elementos del robot
y determinan la velocidad y acción que realizarán a continuación.
Sensores: detectan información del entorno y la envían al sistema de control. Permiten determinar la acción
que van a realizar.
Actuadores: son los mecanismos que realizan la acción determinada por el sistema de control en función de
las señales que recibe del entorno mediante los sensores. Son motores eléctricos, relés, accionadores
ticos, válvulas, etc hidráulicos y neumá
4.1. SENSORES
Transforman los estímulos y las señales del entorno en señales eléctricas que pueden ser procesadas por un
r con algún instrumento (sondas) pueden servir para que el robot obtenga información
lla.
robar la diferencia de luz existente entre dos
untos y actuar en consecuencia.
ÓN
uando un
lemento del robot llega a un punto determinado, por contacto con él.
DO
omparar con otras almacenadas en su memoria y actuar de acuerdo con ellas.
ordenador. Los sensores se comportan como los sentidos de una persona, y el ordenador, como el cerebro.
Temperatura, presión, nivel de humedad, presencia de determinados productos químicos y gases..., todos los
datos que podamos capta
y actúe en función a e
Sensores de LUZ
Este sensor está formado por una LDR. Cuando utilizamos varios de estos
elementos, el sistema puede comp
p
Sensores de POSICI
Determinan la posición en la que se encuentra el robot. El más simple y utilizado
es el final de carrera. Un final de carrera es un pulsador que se activa c
e
Sensor de SONI
Los sonidos se perciben por las vibraciones del aire al incidir en un micrófono.
Estas vibraciones se convierten en señales eléctricas que el robot puede
c
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5.-KIT DE ROBÓTICA DE LEGO: MINDSTORM
Sistema de control
PUERTOS DE SALIDA:
5.1. COMPONENTES
SENSORES
SENSOR DE SONIDO SENSOR DE LU SENSOR DE
ULTRASONIDOS
SENSOR DE CONTACTO
ACTUADOR
Z
SERVO MOTOR
5.2. CONEXIÓN
ACTUADORES : Los motores se colocan en el
microprocesador NXT a través de unos puertos de
salida identificados por letras (A, B y C).
SENSORES: se colocan en los puertos de entrada
del microprocesador marcados con números (1, 2, 3
y 4).
ACTUADORES (MOTORES)
BOTÓN ON/OFF Y RUN (MARCHA PROGRAMA)
PUERTOS ENTRADA: INFORMACIÓN DE LOS SENSORES.
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Un cable USB comunica el microprocesador NXT con el
ordenador de tal forma que las funciones que debe
realizar el robot, diseñadas con el programa ROBOLAB,
son transmitidas al NXT que las guarda para que se
ejecuten cuando se desee.
6.-ROBOLAB: SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN
Ejemplo: Un motor está conectado al puerto de salida A y otro al B. Ambos se mueven hacia delante a máxima
velocidad 2 segundos. Entonces que el motor A continúe avanzando y el B retrocede. A los 2 segundos
separan.
ABC
6.1. MODIFICADORES
En este ejemplo, el motor está conectado al puerto A, va
hacia atrás a una potencia de 3. La potencia máxima es
5. Después el motor se detiene.
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Actividad 1: Comenta el funcionamiento de este
programa.
Actividad 2. Monta este programa y explica como funciona.
Actividad 3: Monta este programa y comenta su funcionamiento:
ABC
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ABC
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Actividad 4.Monta este programa y comenta su
funcionamiento:
6.2. GUIA DE COMANDOS
6.2.1. CAMBIAR DE DIRECCIÓN: Cambia de dirección el sentido de giro del motor conectado al puerto
indicado. Podemos indicar concretamente qué motor debe cambiar de dirección.
Funcionamiento: el motor conectado al puert B y
el motor conectado al puerto A avanzan durante
2 sg.
Después cambian de dirección y retroceden durante 3 seg. Despues se paran los motores conectados a los
puertos A, B y C.
ABC
6.2.2. SALTAR Y ATERRIZAR: Nos va a permitir saltar desde un punto del programa a otro. De esta
forma nos va a permitir que el programa o una parte de este pueda repetirse.
Ejemplo: El motor A y B avanzan durante 2 seg. Cambia de dirección el motor conectado al puerto A durante 1
segundo. El motor conectado al puerto B
continúa avanzando. SALTA y ATERRIZA
al comienzo del programa, que se repite
indefinidamente
ABC
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6.2.3. BUCLES : Se utilizan para repetir un proceso un número de veces determinado.
Nos va a permitir que un programa o parte de este se repita un número de veces determinado. Es parecido a
Saltar y aterrizar pero podemos controlar el número de veces que se repite el proceso.
El motor B avanzan durante 1 seg y el robot
emite un sonido “bip”.El proceso se repite 2
veces.
Ejemplo: El motor A y B avanzan durante 1
seg. El motor B retrocede durante 0,2 seg
mientras que el motor A continua
avanzando. El bucle se repite 4 veces.
6.2.4. SENSOR DE PRESIÓN.
A
6.2.5. DESVIOS CONDICIONALES.
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Comenta como funciona este
programa:
6.2.6. REALIZAR VARIAS TAREAS A LA VEZ: Ambas funciones nos permiten realizar dos tareas a la vez.
En este caso las dos tareas tienen la misma prioridad y se ejecutan a la vez.
Actividad 5: Comenta el funcionamiento del
programa.
En este caso la tarea de arriba es prioritaria y si se da el caso de que las dos platean acciones que
no pueden cumplirse a la vez se realizará la de arriba, que es prioritaria.
6.2.7. SENSOR DE LUZ
El motor B avanza hasta que el sensor de
luz detecta un brillo mayor que 20. El brillo
varía entre unos valores de 1 a 100. Si no
indicamos ningún valor el robot toma un
valor de referencia de 55.
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6.2.8. INTRODUCCIÓN A LAS VARIABLES
Una variable es algo que cambia al transcurrir el tiempo. Las variables se ven el Robolab como un
contenedor.
Cada contenedor se identifica con un color.
Puedo sumar, restar, multiplicar o dividir un valor a la variable.
También puedo “poner a cero” el valor de la variable.
Asignamos un valor inicial de “1” a
la variable. Los motores avanzan un
tiempo que coincide con el valor de
la variable. Al finalizar el ciclo sumamos al valor actual de la variable +1. El ciclo se repite y los motores
avanzarán el nuevo valor de la variable.
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ROBOLAB : GUIA DE COMANDOS
Los modificadores son los
parámetros que podemos modificar
en cada objeto. Por ejemplo en un
motor podemos modificar su
velocidad.
A
ABC
C
B
A
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