lunes, 10 de septiembre de 2018

Impacto en la educación

Resultado de imagen para robotica en la educacion
El auge de la Robótica y la imperiosa necesidad de su implantación en numerosas instalaciones industriales, requiere el concurso de un buen número de especialistas en la materia. La Robótica es una tecnología multidisciplinar. Hace uso de todos los recursos de vanguardia de otras ciencias afines, que soportan una parcela de su estructura.
Realmente la Robótica es una combinación de disciplinas, más el conocimiento de la aplicación a la que se enfoca, por lo que su estudio se hace especialmente indicado en las carreras de Ingeniería Superior y Técnica y en los centros de formación profesional, como asignatura práctica. También es muy recomendable su estudio en las facultades de informática en las vertientes dedicadas al procesamiento de imágenes, inteligencia artificial, lenguajes de robótica, programación de tareas, etc. 
Finalmente, la Robótica brinda a investigadores y doctorados un vasto y variado campo de trabajo, lleno de objetivos y en estado inicial de desarrollo.

Ética de Robots

Resultado de imagen para robots contra humanos
La preocupación de que los Robots puedan desplazar o competir con los humanos es muy común. En su serie Yo, Robot, Isaac Asimov creó las Tres leyes de la Robótica (que más tarde fueron cuatro) en un intento literario por controlar la competencia entre Robots y humanos. Las leyes o reglas que pudieran o debieran ser aplicadas a los Robots u otros "entes autónomos" en cooperación o competencia con humanos han estimulado las investigaciones macroeconómicas de este tipo de competencia, notablemente construido por Alessandro Acquisti basándose en un trabajo anterior de John von Neumann.
Actualmente, no es posible aplicar las leyes de Asimov, dado que los Robots aun tienen una capacidad muy limitada para comprender su significado, evaluar las situaciones de riesgo tanto para los humanos como para ellos mismos o resolver los conflictos que se podrían dar entre leyes.

Contexto actual de la Robótica

Resultado de imagen para Contexto actual de la Robótica
En el contexto actual la noción de Robótica implica una cierta idea preconcebida de una estructura mecánica universal capaz de adaptarse, como el hombre, a muy diversos tipos de acciones y en las que concurren, en mayor o menor grado según los casos, las características de movilidad, programación, autonomía y multifuncionalidad.
Pero en sentido actual, abarca una amplia gama de dispositivos con muy diversos trazos físicos y funcionales asociados a la particular estructura mecánica de aquellos, a sus características operativas y al campo de aplicación para el que se han concebido. Es además evidente que todos estos factores están íntimamente relacionados, de tal forma que la configuración y el comportamiento de un Robot condicionan su adecuación para un campo determinado de aplicaciones y viceversa, y ello a pesar de la versatibilidad inherente al propio concepto de Robot.

El mercado de los robots

Resultado de imagen para mercado de los robots
Ya puedes imaginarte que elegir un robot no es como ir al supermercado y meter en la cesta un kilo de peras. Es necesario conocer a la perfeccion el tipo de aplicaciones donde se van a emplear el robot y cuales han de ser sus caracteristicas.
Campo de acción, grados de libertad, presición, repetitividad, velocidad de movimientos, fuerza, lenguajes de programación, tipos de accionamentos, capacidad de comunicaciónmantenimiento y coste son algunas de las caracteristicas con las quenos obsequia un fabricante cuando le pedimos un catalogo. La elección no es fácil.

Clasificación de los robots según su arquitectura

Resultado de imagen para clasificación de los robots
Clasificación de los robots según su arquitectura
La arquitectura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede se metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales.
Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes gruposPoliarticulados, Móviles, Androides, Zoomórficos e Híbridos.

La prehistoria de la palabra robot

Resultado de imagen para origen de la palabra robot
La palabra Robot surge con la obra RUR, los "Robots Universales de Rossum" de Carel Capee, es una palabra checoslovaca que significa trabajador, sirviente. Sin embargo podemos encontrar en casi todos los mitos de las diversas culturas una referencia a la posibilidad de crear un ente con inteligencia, desde el Popol-Vuh de nuestros antepasados mayas hasta el Golem del judaísmo.
Desde la época de los griegos se intentó crear dispositivos que tuvieran un movimiento sin fin, que no fuera controlado ni supervisado por personas, en los siglos XVII y XVIII la construcción de autómatas humanoides fabricados con mecanismos de relojería por Jacques de Vaucanson, Pierre Henri-Louis, Jaquet- Droz, como el escribiente, the Draughtsman, el músico Henri Maillar det (1800), Olimpia de la ópera de Offenback de Hoffman, fortalecieron la búsqueda de mecanismos que auxiliaran a los hombres en sus tareas.

Definición de Robot

Dar una definición concreta de robot no es sencillo. Resulta tan complicado como intentar definir por ejemplo, la diversión o el aburrimiento; se conoce si algo es divertido o aburrido, pero es largo explicarlo con palabras.
Un Robot es un dispositivo generalmente mecánico, que desempeña tareas automáticamente, ya sea de acuerdo a supervisión humana directa, a través de un programa predefinido o siguiendo un conjunto de reglas generales, utilizando técnicas de inteligencia artificial. Generalmente estas tareas reemplazan, asemejan o extienden el trabajo humano, como ensamble en líneas de manufactura, manipulación de objetos pesados o peligrosos, trabajo en el espacio, etc.
Un Robot también se puede definir como una entidad hecha por el hombre con un cuerpo y una conexión de retroalimentación inteligente entre el sentido y la acción (no bajo la acción directa del control humano). Usualmente, la inteligencia es una computadora o un microcontrolador ejecutando un programa. Sin embargo, se ha avanzado mucho en el campo de los Robots con inteligencia alámbrica. Las acciones de este tipo de Robots son generalmente llevadas a cabo por motores o actuadores que mueven extremidades o impulsan al Robot.

Historia de las tres leyes de robótica

Resultado de imagen para tres leyes de la robotica
Los primeros Robots construidos, en la tierra, eran modelos poco avanzados. Era una época en donde la Robopsicología no estaba muy bien desarrollada. Estos Robots podían ser enfrentados a situaciones en las cuales se vieran en un conflicto con sus leyes. Una de las situaciones más sencillas se da cuando un Robot debe dañar a un ser humano para evitar que dos o más sufran daño. Aquí los Robots decidían en función de un criterio exclusivamente cuantitativo, quedando luego inutilizados, al verse forzados a violar la primera ley.
Posteriores desarrollos en la Robótica, permitieron la construcción de circuitos más complejos, y por ende, con una mayor capacidad de autorreflexión. Una peculiaridad de los Robots es que pueden llegar a redefinir su concepto de "daño" según sus experiencias e incluso, llegar a determinar niveles de éste. Su valoración de los seres humanos también puede ser determinada por el ambiente.
Es así que un Robot puede llegar a dañar a un ser humano por proteger a otro que considere de más valía (su amo por ejemplo). También podría darse el caso de que un Robot dañara físicamente a un ser humano para evitar que otro sea dañado psicológicamente, pues llega a ser una tendencia el considerar los daños psicológicos más graves que los físicos.
Estas situaciones nunca se hubieran dado en Robots más antiguos. Asimov plantea en sus historias de Robots las más diversas situaciones, siempre considerando las posibilidades lógicas que podrían llevar a los Robots a tales situaciones.
Uno puede llegar a encariñarse con los Robots de Asimov, él que nos muestra en sus historias Robots cada vez más "humanos". En El hombrebicentenario, Asimov nos narra la historia de Andrew Martín, nacido Robot, y que luego de una vida de lucha, logró morir como un ser humano. Están también R. Daneel Olivaw y R. Giskard Reventlov, los cuales tienen un papel fundamental en la segunda expansión de los seres humanos y la posterior fundación del imperio galáctico. Estos dos personajes son importantes en la medida en que, siendo los Robots más complejos jamás creados, fueron capaces de desarrollar la ley cero de la Robótica (Zeroth law):
"Un Robot no puede hacer daño a la humanidad o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daño."
Se supone que la Ley Cero sería el resultado de la reflexión filosófica por parte de estos Robots más sofisticados.
R Giskard muere luego de tener que dañar a un ser humano en virtud de la ley cero. El problema fundamental de esta ley está en el problema para definir "humanidad", así como para determinar qué "daña" a la humanidad. R. Daneel logró asimilar la ley cero gracias al sacrificio de Giskard, convirtiéndose desde entonces en el protector de la humanidad. Daneel se convierte en uno de los personajes más importantes del ciclo de Trántor (formado por los cuentos y novelas de Robots, las novelas del imperio, y la saga de las fundaciones: 17 libros) siendo además el punto que le da continuidad.

Concepto de robótica

Resultado de imagen para robotica
La Robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
De forma general, la Robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.
Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo demodelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.

sábado, 11 de agosto de 2018

¿Cómo piensa una placa controladora?

A veces crearás un proyecto o un robot que no se comportará como habías pensado. Recuerda que tu placa controladora es el cerebro de tu máquina, pero es mucho más limitado que un cerebro humano.
    La placa controladora…
  • Piensa (procesa) las cosas de una en una, no puede hacer dos cosas a la vez.
  • Piensa y repite acciones muy rápido, tanto que a veces no podemos ni ver lo que está haciendo y hay que decirle que espere un poco.
  • Nunca hace nada que no le hayas dicho. Hay que programar todo lo que quieras que haga y darle las órdenes de una en una.
  • Normalmente, cuando la placa acaba su lista de órdenes, vuelve a empezar de nuevo, repitiendo su programación una y otra vez.
Resultado de imagen para La placa controladora

Los actuadores

Un actuador es un componente electrónico capaz de realizar una acción sobre el entorno. Por ejemplo, un motor que mueve una rueda, un LED que indica que un aparato está encendido, un altavoz que emite un sonido de alerta, etc.
Utilizando una placa ZUM o similares, todos los actuadores que utilicemos irán conectados a un pin digital. Hay actuadores, como un LED, que solo tienen dos estados, mientras otros como un servomotor, pueden tener múltiples posiciones y por tanto ser analógicos. Para este tipo de actuadores nuestra placa, que es digital, se servirá de un truco o método conocido como señal PWM. De momento no te preocupes por ella, veremos su utilidad más adelante.led

El sensor analógico

sensorluz
Un sensor analógico puede tener múltiples estados siendo capaz de transformar la cantidad de luz, temperatura u otros elementos físicos en un valor comprendido entre 0 y 1023. Un ejemplo de sensor analógico es un sensor de luz, donde dependiendo de la cantidad de luz que el sensor recibe dará un valor mayor o menor. En una placa ZUM o similar los sensores analógicos irán conectados en los pines A0-A5.

El sistema de control: la placa controladora

Partes de la zum

El cerebro o la placa controladora es como un pequeño ordenador. Básicamente es un microcontrolador al que se le pueden conectar sensores (sentidos), y actuadores (músculos, voz, etc).

¿Cómo detectaríamos la presencia de gente?




  • Temperatura (único ser vivo)
  • Movimiento (todo lo demás es estático)
  • Perfil (sistema sofisticado de imágenes)
  • Color (el resto es diferente)

¿Cómo medimos distancias?


  • Ultrasonidos y tiempo de eco
  • Infra-rojos e intensidad recibida
  • Dos cámaras (visión estereoscópica)
  • Triangular con un laser y una cámara fija

Sensores internos

Posición y orientación Indican en que posición se encuentra un elemento del robot. Potenciómetros. Un contacto que se mueve sobre una espiral. Dan bajas prestaciones (mucho ruido, poca precisión, etc.) No se suelen usar salvo en contadas ocasiones (robots educacionales, ejes de poca importancia) Encoders (Codificadores angulares de posición) Diodo LED (emisor) más fototransistor (receptor) Miden el número de grados que gira algo (motor). Marcar el elemento que gira (p.e. haciendo agujeros a un disco) Resolución: número de agujeros Otra técnica: pintar sectores blancos y negros y medir reflexión Se obtiene una onda que puede procesarse ¿Cómo detectar el cambio de dirección?: dos canales. Ruido de los efectores (las ruedas patinan y deslizan) Resolvers y sincros 

Clasificación de los sensores Vamos a clasificar los sensores en dos grandes grupos:


Sensores internos: Nos da información sobre el propio robot. 
Posición y orientación Velocidad Aceleración Sensores externos: Nos da información sobre el entorno del robot.
Proximidad Tacto Fuerza Visión Otra clasificación: 
Sensores pasivos: Miden señales del entorno.
 Sensores activos: Producen un estímulo y miden su interacción en el entorno. 
El sensor consta de un emisor y un receptor. Necesitan más energía y en general más complejidad. 

Primera generación

Primera generación: Son llamados manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

piezas en la línea de montaje

1976 Se desarrolló un dispositivo de Remopte Center Compliance (RCC), con el propósito de emplearlo para la inserción de piezas en la línea de montaje.

programas de robots

1984 Se desarrollan programas de robots, utilizando gráficos interactivos en una computadora personal, y luego se cargaban en el robot.

control por computadora

1974 Cincinnati Milacron introdujo el robot T3 con control por computadora.

máquina mecánica

1946 El inventor americano G. C. Devol desarrolló un dispositivo controlador, que podía registrar señales eléctricas por medios magnéticos, y reproducirlas para accionar una máquina mecánica.

Durante los siglos XVII y XVIII

En Europa fueron construidos muñecos mecánicos esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para un propósito específico: la diversión.

Desarrollo Histórico


žPor siglos el ser humano ha construido máquinas que imitan las partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses.

Aplicaciones De el sensor ultrasónico

•Pruebe medir la distancia de un sensor ultrasónico cerca de un objeto. Mueva el objeto mas cerca y vea.
•Nota la diferencia que enmarca el sensor al reaccionar por un objeto que se acerca o aleja.

Caracterizan por ser:



•El sensor ultrasónico le permite la robot ver
•Reconoce objetos, evita obstáculos, medir las distancias
•Detectar movimiento



Funcione:
•Puede agregar al sensor ultrasónico a un modelo NXT

y luego programar el modelo.
•Cambia al activar el modelo ya programado y encendido.

¿QUÉ ES UN SENSOR DE ULTRASONIDOS?



Se utilizan para construir mapas del entorno y evitar obstáculos.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SENSOR DE ULTRASONIDOS

·Funcionan en presencia de polvo, humo o vapor.
·No se ven afectados por el color ni translucidez.
·Alcance sobresaliente.
·Poco desgaste.
·No hay necesidad de contacto.
·La precisión disminuye según el material y la forma del objeto.
·No pueden ser utilizados en el vacío.
·Pueden sufrir de interferencias de otros dispositivos que trabajen a la misma frecuencia.

•RTD (Resistance temperature detector):



Es un sensor basado en la variación de resistencia de un conductor con la temperatura.

•TERMOPAR:


También llamado termocupla y que recibe este nombre por estar formado por dos metales, su funcionamiento es el efecto termoeléctrico.

Sensores de Temperatura


Los sensores de Temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en señales eléctricas que son procesados por un equipo eléctrico.

Fotoceldas o celdas fotovoltaicas




La conversión directa de luz en electricidad a nivel atómico se llama generación fotovoltaica. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico, que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando se captura a estos electrones libres emitidos, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como energía para alimentar circuitos. Esta misma energía se puede utilizar, obviamente, para producir la detección y medición de la luz.

Sensores reflectivos y por intercepción (de ranura)




Los sensores de objetos por reflexión están basados en el empleo de una fuente de señal luminosa (lámparas, diodos LED, diodos láser, etc.) y una célula receptora del reflejo de esta señal, que puede ser un fotodiodo, un fototransistor, LDR, incluso chips especializados, como los receptores de control remoto. Con elementos ópticos similares, es decir emisor-receptor, existen los sensores "de ranura" (en algunos lugares lo he visto referenciado como "de barrera"), donde se establece un haz directo entre el emisor y el receptor, con un espacio entre ellos que puede ser ocupado por un objeto.






















Fotodiodos


Resultado de imagen para Fotodiodos
El fotodiodo es un diodo semiconductor, construido con una unión PN, como muchos otros diodos que se utilizan en diversas aplicaciones, pero en este caso el semiconductor está expuesto a la luz a través de una cobertura cristalina y a veces en forma de lente, y por su diseño y construcción será especialmente sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Todos los semiconductores tienen esta sensibilidad a la luz, aunque en el caso de los fotodiodos, diseñados específicamente para esto, la construcción está orientada a lograr que esta sensibilidad sea máxima.

CCD y cámaras de vídeo

Resultado de imagen para CCD y cámaras de vídeo


La abreviatura CCD viene del inglés Charge-Coupled Device, Dispositivo Acoplado por Carga. El CCD es un circuito integrado. La característica principal de este circuito es que posee una matriz de celdas con sensibilidad a la luz alineadas en una disposición físico-eléctrica que permite "empaquetar" en una superficie pequeña un enorme número de elementos sensibles y manejar esa gran cantidad de información de imagen (para llevarla al exterior del microcircuito) de una manera relativamente sencilla, sin necesidad de grandes recursos de conexiones y de circuitos de control.

Microinterruptores

Resultado de imagen para MicrointerruptoresNo es necesario extenderse mucho sobre estos componentes (llamados "microswitch" en inglés), muy comunes en la industria y muy utilizados en equipos electrónicos y en automatización.
Con seguridad con la recopilación de imágenes que presentamos a la izquierda será suficiente.

Sensores de presión


En la industria hay un amplísimo rango de sensores de presión, la mayoría orientados a medir la presión de un fluido sobre una membrana. En robótica puede ser necesario realizar mediciones sobre fluidos hidráulicos (por dar un ejemplo), aunque es más probable que los medidores de presión disponibles resulten útiles como sensores de fuerza (el esfuerzo que realiza una parte mecánica, como por ejemplo un brazo robótico), con la debida adaptación. Se puede mencionar un sensor integrado de silicio como el MPX2100 de Motorola, de pequeño tamaño y precio accesible.

Sensores de presión


En la industria hay un amplísimo rango de sensores de presión, la mayoría orientados a medir la presión de un fluido sobre una membrana. En robótica puede ser necesario realizar mediciones sobre fluidos hidráulicos (por dar un ejemplo), aunque es más probable que los medidores de presión disponibles resulten útiles como sensores de fuerza (el esfuerzo que realiza una parte mecánica, como por ejemplo un brazo robótico), con la debida adaptación. Se puede mencionar un sensor integrado de silicio como el MPX2100 de Motorola, de pequeño tamaño y precio accesible.

Sensores de fuerza


Un sensor de fuerza ideal para el uso en robótica es el sensor FlexiForce. Se trata de un elemento totalmente plano integrado dentro de una membrana de circuito impreso flexible de escaso espesor. Esta forma plana permite colocar al sensor con facilidad entre dos piezas de la mecánica de nuestro sistema y medir la fuerza que se aplica sin perturbar la dinámica de las pruebas. Los sensores FlexiForce utilizan una tecnología basada en la variación de resistencia eléctrica del área sensora. La aplicación de una fuerza al área activa de detección del sensor se traduce en un cambio en la resistencia eléctrica del elemento sensor en función inversamente proporcional a la fuerza aplicada.

Sensores de contacto


Para detectar contacto físico del robot con un obstáculo se suelen utilizar interruptores que se accionan por medio de actuadores físicos. Un ejemplo muy clásico serían unos alambres elásticos que cumplen una función similar a la de las antenas de los insectos. En inglés les llaman "whiskers" (bigotes), relacionándolos con los bigotes sensibles de los animales como —por ejemplo— los perros y gatos. También se usan bandas metálicas que rodean al robot, o su frente y/o parte trasera, como paragolpes de autos.

Piel robótica


El mercado ha producido, en los últimos tiempos, sensores planos, flexibles y extendidos a los que han bautizado como "robotic skin", o piel robótica. Uno de estos productos es el creado por investigadores de la universidad de Tokio. Se trata de un conjunto de sensores de presión montados sobre una superficie flexible, diseñados con la intención de aportar a los robots una de las capacidades de nuestra piel: la sensibilidad a la presión.

Micrófonos y sensores de sonido


El uso de micrófonos en un robot se puede hallar en dos aplicaciones: primero, dentro de un sistema de medición de distancia, en el que el micrófono recibe sonidos emitidos desde el mismo robot luego de que éstos rebotan en los obstáculos que tiene enfrente, es decir, un sistema de sonar; y segundo, un micrófono para captar el sonido ambiente y utilizarlo en algún sentido, como recibir órdenes a través de palabras o tonos, y, un poco más avanzado, determinar la dirección de estos sonidos. Como es obvio, ahora que se habla tanto de robots para espionaje, también se incluyen micrófonos para tomar el sonido ambiente y transmitirlo a un sitio remoto.

Rangers (medidores de distancia) ultrasónicos


Imagen relacionadaLos medidores ultrasónicos de distancia que se utilizan en los robots son, básicamente, un sistema de sonar. En el módulo de medición, un emisor lanza un tren de pulsos ultrasónicos y espera el rebote, midiendo el tiempo entre la emisión y el retorno, lo que da como resultado la distancia entre el emisor y el objeto donde se produjo el rebote. Se pueden señalar dos estrategias en estos medidores: los que tienen un emisor y un receptor separados y los que alternan la función (por medio del circuito) sobre un mismo emisor/receptor piezoeléctrico. Este último es el caso de los medidores de distancia incluidos en las cámaras Polaroid con autorango, que se obtienen de desarme y se usan en la robótica de experimentación personal.
Hay dos sensores característicos que se utilizan en robots: 1. Los módulos de ultrasonido contenidos en las viejas cámaras Polaroid con autorango, que se pueden conseguir en el mercado de usados por relativamente poco dinero. 2. Los módulos SRF de Devantech, que son capaces de detectar objetos a una distancia de hasta 6 metros, además de conectarse al microcontrolador mediante un bus I2C.

Medidores de distancia por haz infrarrojo




Resultado de imagen para Medidores de distancia por haz infrarrojo
La empresa Sharp produce una línea de medidores de distancia basados en un haz infrarrojo, que forman la familia GP2DXXX. Estos sensores de infrarrojos detectan objetos a distintos rangos de distancia, y en algunos casos ofrecen información de la distancia en algunos modelos, como los GP2D02 y GP2D12. El método de detección de estos sensores es por triangulación. El haz es reflejado por el objeto e incide en un pequeño array CCD, con lo cual se puede determinar la distancia y/o presencia de objetos en el campo de visión. En los sensores que entregan un nivel de salida analógico para indicar la distancia, el valor no es lineal con respecto a la distancia medida, y se debe utilizar una tabla de conversión.

Acelerómetros, sensores de vibración


Un acelerómetro es un dispositivo que permite medir el movimiento y las vibraciones a las que está sometido un robot (o una parte de él), en su modo de medición dinámico, y la inclinación (con respecto a la gravedad), en su modo estático. De los antiguos acelerómetros mecánicos, de tamaño grande y dificultosos de construir, porque incluían imanes, resortes y bobinas (en algunos modelos), se ha pasado en esta época a dispositivos integrados, con los elementos sensibles creados sobre los propios microcircuitos. Estos sensores, disponibles en forma de circuito integrado, son los que se utilizan normalmente en robótica experimental. Uno de los acelerómetros integrados más conocidos es el ADXL202, muy pequeño, versátil y de costo accesible.

Sensores pendulares (Inclinómetros)


Queda claro que la inclinación de un robot se puede medir con facilidad utilizando las características de medición estática del sensor ADXL202 que descibimos aquí arriba. Las ventajas de este sensor son grandes, debido a su pequeño tamaño, sólida integración y facilidad de conexión con microcontroladores. De todos modos, existen otras soluciones para determinar la posición de la vertical (en base a la fuerza de la gravedad), y las listaremos brevemente.
El mercado ofrece dispositivos con diversas soluciones mecánicas, todas basadas en un peso, a veces suelto aunque flotando en un medio viscoso, a veces ubicado sobre una rueda cargada sobre un lado de su circunferencia, en ocasiones una esfera. Hasta hay sensores basados en el movimiento de un líquido viscoso y conductor de la electricidad dentro de una cavidad. Las partes móviles en muchos casos están sumergidas en aceite, para evitar que la masa que hace de péndulo quede realizando movimientos oscilantes. Los sensores pueden estar basados en efecto capacitivo, electrolítico, de torsión (piezoeléctrico), magnético (inducción sobre bobinas) y variación resistiva.

Contactos de mercurio


También para medir inclinación, aunque en este caso sin obtener valores intermedios, sino simplemente un contacto abierto o cerrado, existen las llaves o contactos de mercurio, que consisten en un cilindro (por lo general de vidrio) en el que existen dos contactos a cerrar y una cantidad suficiente de mercurio que se puede deslizar a un extremo u otro del cilindro y cerrar el contacto.

Giróscopos




Resultado de imagen para GiroscopioEl giróscopo o giroscopio está basado en un fenómeno físico conocido hace mucho, mucho tiempo: una rueda girando se resiste a que se le cambie el plano de giro (o lo que es lo mismo, la dirección del eje de rotación). Esto se debe a lo que en física se llama "principio de conservación del momento angular".
En robots experimentales no se suelen ver volantes giratorios. Lo que es de uso común son unos sensores de pequeño tamaño, como los que se utilizan en modelos de helicópteros y robots, basados en integrados cuya "alma" son pequeñísmas lenguetas vibratorias, construidas directamente sobre el chip de silicio. Su detección se basa en que las piezas cerámicas en vibración son sujetas a una distorsión que se produce por el efecto Coriolis.

Termistores


Un termistor es un resistor cuyo valor varía en función de la temperatura. Existen dos clases de termistores: NTC (Negative Temperature Coefficient, Coeficiente de Temperatura Negativo), que es una resistencia variable cuyo valor se decrementa a medida que aumenta la temperatura; y PTC (Positive Temperature Coefficient, Coeficiente de Temperatura Positivo), cuyo valor de resistencia eléctrica aumenta cuando aumenta la temperatura.
La lectura de temperaturas en un robot, tanto en su interior como en el exterior, puede ser algo extremadamente importante para proteger los circuitos, motores y estructura de la posibilidad de que, por fricción, esfuerzo, trabas o excesos mecánicos de cualquier tipo se alcancen niveles peligrosos de calentamiento.

RTD (Termorresistencias)


Los sensores RTD (Resistance Temperature Detector), basados en un conductor de platino y otros metales, se utilizan para medir temperaturas por contacto o inmersión, y en especial para un rango de temperaturas elevadas, donde no se pueden utilizar semiconductores u otros materiales sensibles. Su funcionamiento está basados en el hecho de que en un metal, cuando sube la temperatura, aumenta la resistencia eléctrica.

Termocuplas


El sensor de una termocupla está formado por la unión de dos piezas de metales diferentes. La unión de los metales genera un voltaje muy pequeño, que varía con la temperatura. Su valor está en el orden de los milivolts, y aumenta en proporción con la temperatura. Este tipo de sensores cubre un amplio rango de temperaturas: -180 a 1370 °C.

Diodos para medir temperatura


Se puede usar un diodo semiconductor ordinario como sensor de temperatura. Un diodo es el sensor de temperatura de menor costo que se puede hallar, y a pesar de ser tan barato es capaz de producir resultados más que satisfactorios. Sólo es necesario hacer una buena calibración y mantener una corriente de excitación bien estable. El voltaje sobre un diodo conduciendo corriente en directo tiene un coeficiente de temperatura de alrededor de 2,3 mV/°C y la variación, dentro de un rango, es razonablemente lineal. Se debe establecer una corriente básica de excitación, y lo mejor es utilizar una fuente de corriente constante, o sino un resistor conectado a una fuente estable de voltaje.

Circuitos integrados para medir temperatura




Existe una amplia variedad de circuitos integrados sensores de temperatura (se puede encontrar una lista en el link de abajo con la información detallada). Estos sensores se agrupan en cuatro categorías principales: salida de voltaje, salida de corriente, salida de resistencia y salida digital. Con salida de voltaje podemos encontrar los muy comunes LM35 (°C) y LM34 (°K) de National Semiconductor. Con salida de corriente uno de los más conocidos es el AD590, de Analog Devices. Con salida digital son conocidos el LM56 y LM75 (también de National). Los de salida de resistencia son menos comunes, fabricados por Phillips y Siemens.

Pirosensores (sensores de llama a distancia)


Existen sensores que, basados en la detección de una gama muy angosta de ultravioletas, permiten determinar la presencia de un fuego a buena distancia. Con los circuitos que provee el fabricante, un sensor de estos (construido con el bulbo UVTron) puede detectar a 5 metros de distancia un fósforo (cerilla) encendido dentro de una habitación soleada. En el mercado de sensores industriales se puede encontrar una variedad amplia de sensores de llama a distancia, algunos que detectan también ultravioleta y otros que se basan en los infrarrojos, aunque por lo que pude ver, la mayoría son de tamaño bastante grande. Otro sensor que se utiliza en robótica, en este caso sensible a los infrarrojos, es el módulo TPA81.




Sensores magnéticos


Resultado de imagen para Sensores magnéticos


En robótica, algunas situaciones de medición del entorno pueden requerir del uso de elementos de detección sensibles a los campos magnéticos. En principio, si nuestro robot debe moverse en ambientes externos a un laboratorio, una aplicación importante es una brújula que forme parte de un sistema de orientación para nuestro robot. Otra aplicación es la medición directa de campos magnéticos presentes en las inmediaciones, que podrían volverse peligrosos para el "cerebro" de nuestro robot si su intensidad es importante. Una tercera aplicación es la medición de sobrecorrientes en la parte motriz (detectando la intensidad del campo magnético que genera un conductor en la fuente de alimentación). También se podrán encontrar sensores magnéticos en la medición de movimientos, como el uso de detectores de "cero movimiento" y tacómetros basados en sensores por efecto Hall o pickups magnéticos.

Sistema de posicionamiento global




Si bien nos puede parecer demasiado lujo para nuestros experimentos, lo cierto es que un sistema de posicionamiento global (GPS, Global Positioning System) aporta una serie de datos que pueden ser muy útiles para un robot avanzado. Un ejemplo de este servicio es el módulo DS-GPM, fabricado por Total Robots, que entrega datos de latitud, longitud, altitud, velocidad, hora y fecha y posición satelital. Estos datos se comunican desde los registros del módulo a través de interfaces I2C y RS232. Si bien no es barato, en realidad no es tan inaccesible: un dispositivo de estas características se vende en el mercado de EEUU a un valor cercano a los us$ 400.

Receptores de radiobalizas




Por medio de un grupo de emisores de radiofrecuencia codificados, ubicados en lugares conocidos por el sistema, es posible establecer con precisión la posición de un robot, con sólo hacer una triangulación. Al efecto el robot debe poseer una antena de recepción direccional (con reflector parabólico, o similar) que pueda girar 360°, y así determine la posición de las radiobalizas. En el robot es posible usar receptores integrados muy pequeños y de bajo costo, como el RWS-433, o el RXLC-434, y otros similares, que trabajan en frecuencias de entre 303 y 433 Mhz. La elección de los transmisores dependerán de la distancia a que se ubiquen las radiobalizas, pero si se trata de áreas acotadas es posible utilizar los módulos transmisores hermanados con los anteriores, como el TWS-433 y el TXLC-434.

Sensores de proximidad


Resultado de imagen para Sensores de proximidad



Los sensores de proximidad que se obtienen en la industria son resultado de la necesidad de contar con indicadores de posición en los que no existe contacto mecánico entre el actuador y el detector. Pueden ser de tipo lineal (detectores de desplazamiento) o de tipo conmutador (la conmutación entre dos estados indica una posición particular). Hay dos tipos de detectores de proximidad muy utilizados en la industria: inductivos y capacitivos.
Los detectores de proximidad inductivos se basan en el fenómeno de amortiguamiento que se produce en un campo magnético a causa de las corrientes inducidas (corrientes de Foucault) en materiales situados en las cercanías. El material debe ser metálico. Los capacitivos funcionan detectando las variaciones de la capacidad parásita que se origina entre el detector propiamente dicho y el objeto cuya distancia se desea medir. Se emplean para medir distancias a objetos metálicos y no metálicos, como la madera, los líquidos y los materiales plásticos. 

Sensores de humedad

Resultado de imagen para Sensores de humedad

La detección de humedad es importante en un sistema si éste debe desenvolverse en entornos que no se conocen de antemano. Una humedad excesiva puede afectar los circuitos, y también la mecánica de un robot. Por esta razón se deben tener en cuenta una variedad de sensores de humedad disponibles, entre ellos los capacitivos y resistivos, más simples, y algunos integrados con diferentes niveles de complejidad y prestaciones.


Para el uso en robótica, por suerte, se puede contar con módulos pequeños, versátiles y de costo accesible, como el SHT11 de Sensirion.

Fototransistores

Resultado de imagen para Fototransistores
Los fototransistores no son muy diferentes de un transistor normal, es decir, están compuestos por el mismo material semiconductor, tienen dos junturas y las mismas tres conexiones externas: colector, base y emisor. Por supuesto, siendo un elemento sensible a la luz, la primera diferencia evidente es en su cápsula, que posee una ventana o es totalmente transparente, para dejar que la luz ingrese hasta las junturas de la pastilla semiconductora y produzca el efecto fotoeléctrico.

temas de charla


  1.  sensor infrarrojo
  2. sensor ultrasonico 
  3. sensor de distancia 
  4. sensor térmico
  5. sensor de corriente
  6. sensor de temperatura  
  7. sensor de gas o humo 
  8. sensor de vibración
  9. sensor de aceleración

13. sensores de posición de estado solido

11. sensores de efecto hall

12. sensores de humedad

9. sensores de caudal de aire

10. sensores de corriente

8. sensores para automoción

6. producto para fibra óptica

7. producto infrarrojo

5. producto encapsulado

4. interruptor manual

2. interruptores básicos

1- Detectores de ultrasonidos

investigación N°1 tipos de sensores

miércoles, 9 de mayo de 2018

Menciones las etapas de desarrollo de la robótica

27. Menciones los 3 tipos de componentes de un robot

22. ¿Cuál es la función de la robótica en la ingeniería?

24. ¿Cuál es la ventaja de los sensores robóticos?

25. ¿Cuáles son las desventajas de los sensores robóticos?

19. Mencione las ventajas y explique las ventajas de la robótica

¿Mencione y explique las Desventajas de la robótica?

20. ¿Mencione y explique las Desventajas de la robótica?

21. ¿Cuál es la función del robot androide en la ciencia?

17. ¿En qué año se inició el primer robot y como se llamó?

18. ¿Cuáles son las leyes de la robótica?

14. ¿Cuál es la función del robot Móvil?

15. ¿Cuál es la función del robot Androide?

16. ¿Cuál fue el creador de la robótica?

9. ¿Cuáles son las desventajas de la inteligencia artificial?

10. Mencione los tipos de inteligencia artificial

11. ¿Cuál es el significado de robot poli articulado?

12. ¿Cuál es la función del robot medico?

13. ¿Cuál es la función del robot industrial?

¿Qué es inteligencia artificial?

¿Qué es maquina reactiva?

7. ¿Qué es máquina con conciencia propia?

8. ¿Cuáles son la ventaja de la inteligencia artificial?

¿Qué es la robótica?

¿Qué es la ecuación en la robótica?

¿Cuáles son los dispositivos de salida de la robótica?

1. ¿Cuáles son los dispositivos de entrada de la robótica?

12. ¿Qué son sensores?

10. Mencione los elementos de entrada y salida de los dispositivos robóticos

11. Mencione los diferentes sensores

8. Mencione la etapas del desarrollo de la robótica

9. Mencione los dispositivos robóticos

7. Mencione o explique una pequeña historia de robótica

6. Elabore un cuadro comparativo sobre los conceptos de robótica

4. Ventajas y desventajas de la robótica

5. Mencione y explique las áreas y aplicaciones de la robótica

3. Característica de la robótica

2. ¿Qué es robot?

1. ¿Qué es la robótica?

Cuestionario N°1 de robótica


  1. ¿Cuáles son los dispositivos de entrada de la robótica?
  2. ¿Cuáles son los dispositivos de salida de la robótica?
  3. ¿Qué es la robótica?
  4. ¿Qué es la ecuación en la robótica?
  5. ¿Qué es inteligencia artificial?
  6. ¿Qué es maquina reactiva?
  7. ¿Qué es máquina con conciencia propia?
  8. ¿Cuáles son la ventaja de la inteligencia artificial?
  9. ¿Cuáles son las desventajas de la inteligencia artificial?
  10. Mencione los tipos de inteligencia artificial
  11. ¿Cuál es el significado de robot poli articulado?
  12. ¿Cuál es la función del robot medico?
  13. ¿Cuál es la función del robot industrial?
  14. ¿Cuál es la función del robot Móvil?
  15. ¿Cuál es la función del robot Androide?
  16. ¿Cuál fue el creador de la robótica?
  17. ¿En qué año se inició el primer robot y como se llamó?
  18. ¿Cuáles son las leyes de la robótica?
  19. Mencione las ventajas y explique las ventajas de la robótica
  20. ¿Mencione y explique las Desventajas de la robótica?
  21. ¿Cuál es la función del robot androide en la ciencia?
  22. ¿Cuál es la función de la robótica en la ingeniería?
  23. ¿Qué son los sensores robóticos?
  24. ¿Cuál es la ventaja de los sensores robóticos?
  25. ¿Cuáles son las desventajas de los sensores robóticos?
  26. ¿Qué son los actuadores hidráulicos?
  27. Menciones los 3 tipos de componentes de un robot
  28. ¿Cuál es la función del robot hibrido?
  29. ¿Cuáles son las ventajas del robot hibrido?
  30. ¿Cuáles son las desventajas del robot hibrido?
  31. Mencione las partes del robot poli articulado
  32. Menciones los tipos de sensores robóticos
  33. Menciones las etapas de desarrollo de la robótica
  34. ¿Qué es algoritmo inteligente?
  35. ¿Cuál es el objetivo de la ingeniería industrial?
  36. ¿Cuáles son las características del robot hibrido?
  37. ¿Cuáles son los componentes principales de la robótica?
  38. ¿Cuál es la función del robot zoomórfico?
  39. ¿Cuáles son las Características del robot zoomórfico?
  40. ¿Cuáles son las Ventajas del robot zoomórfico?
  41. ¿Cuáles son las Desventajas del robot zoomórfico?
  42. ¿Que son los sensores de movimiento?
  43. ¿Que son los sensores de velocidad?
  44. ¿Que son los sensores De temperatura?
  45. ¿Que son los sensores Inclinación?
  46. ¿Que son los sensores De tacto?
  47. ¿Que son los sensores De sonido?
  48. ¿Que son los sensores De luz?
  49. ¿Que son los sensores Infrarrojos?
  50. ¿Qué es la robótica en la educación?
  51. Mencione y explique los diferentes tipos de ingeniería