Estado del Arte

Nombre: Marcelo Aguilar Araujo

Código: 20142093

1. Definiciones

Grados de libertad

Grados de libertad se le conoce al número de coordenadas independientes que se requieren para

expresar la posición de todas sus partes. Es decir, un sistema puede presentar un movimiento de

rotación en el plano horizontal que se puede describir de forma independiente al de su movimiento

de traslación vertical

Capacidad de carga

Carga o esfuerzo para el cual un sistema está diseñado a soportar sin comprometer a la estructura

de sus componentes.

Resistencia de materiales

La resistencia de materiales es una ciencia que estudia los sólidos deformables . La resistencia de

un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse,

adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

Corriente continua

La corriente continua (DC, por sus siglas en inglés) se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a

través de un conductor entre dos puntos con distinto potencial, A diferencia de la corriente alterna,

el flujo de la corriente se mantiene constante en el tiempo.

2. Ámbito Industrial

Grúa telescópica:

Las grúas telescópicas son maquinarias, que pueden ser fijas o móviles, utilizadas para trasladar grandes cargas de un lugar a otro, con la particularidad de que su "brazo", o más precisamente, pluma, está conformada por un cilindro que posee más cilindros en su interior que extenderán la longitud de la pluma dependiendo de la necesidad del operario, teniendo un límite de seguridad. Poseen una base giratoria para realizar rotaciones de 360º continuos, un sistema de elevación consistente en un brazo hidráulico, así

Principales componentes de la grúa telescópica

como también con estabilizadores, o apoyos, que evitarán volcaduras de la maquinaria al momento del trabajo. Adicionalmente, se podrán contar con contrapesos por si las actividades que realicen así lo requieran. El sistema de elevación y extensión de la pluma dependen enteramente de potentes sistemas hidráulicos.

Grúa torre:

Las grúas tipo torre son maquinarias utilizadas para la frecuente elevación y transporte de materiales, empleando un gancho para sujetar sus cargas. Gracias a la facilidad que representa el transporte de grandes cargas para esta grúa, y las grandes alturas que llegan a alcanzar, se utilizan principalmente en sitios de construcción. Hay de varios tipos, como las fijas y las móviles, así como las automontables, que a diferencia de las desmontables no requieren de otras grúas para su ensamblaje. Poseen una corona de giro en el extremo superior de la torre, que se une a su base giratoria donde se acoplan la pluma o el brazo de la grúa, así como la contrapluma donde se ubican contrapesos para la estabilidad de la torre para contrarrestar los momentos efectuados por el peso propio del brazo y las cargas. Por último, los lastres son generalmente bloques de hormigón que proporcionan mayor estabilidad a la grúa frente a fuertes vientos así como su propio peso. Los mecanismos de la grúa están accionados por 3 o 4 motores eléctricos dependiendo del tipo de grúa que sean: desplazamiento de la grúa, elevación, rotación y traslación del carro de gancho.

3. Arquitectura electro-electrónica y de control

Para la alimentación del Arduino y servomotores, se emplearán 6 pilas AA conectadas en serie para alcanzar un voltaje de 9V, pues esta opción presenta mayor duración de uso en comparación de una sola batería de 9V, ya que las pilas tienen mayor mAh y por ende son más duraderas.

El Arduino que hemos adquirido es el Arduino Mega 2560, que a diferencia del UNO posee mayor cantidad de pines para construir circuitos de mucha mayor complejidad. Posee 16 pins analógicos; 52 pins digitales, de los cuales 16 son también PWM, pìns útiles para controlar, por ejemplo, servomotores.

Para poder construir los circuitos que necesitamos requeriremos un protoboard, que nos permitirá colocar sobre este conexiones de cables, leds, resistencias, switches, etc, necesarios para cumplir con la parte electrónica y de control del reto. Para las conexiones entre los diferentes componentes, usaremos cables con conexión Macho-Macho, y también Hembra-Hembra para

Principales componentes de una grúa tipo torre

extender las conexiones que irán de la grúa al protoboard o Arduino. A continuación mostraremos un código para controlar un servomotor controlado por un pulsador que será una entrada tipo pullup

#include <Servo.h>Servo servo1; // creamos el objeto "servo1" empleando la librería Servo que viene por defecto con el Arduino#define pulsador 12// relacionamos "pulsador" con el valor 12void setup() { servo1.attach(13); // relaciona "servo1" con el pin 13 pinMode(pulsador, INPUT_PULLUP); // declaramos a pulsador como una entrada tipo pullup: estará activo para un estado LOW, o desactivado para HIGH}

void loop() { if (digitalRead(pulsador) == 0) { // es decir, si el pulsador está activado for (int x=1 ; x < 180; x++) { if (digitalRead(pulsador)!=0) break; // si el pulsador sigue activo, prosigue el loop; sino, sale del loop servo1.write(x); // asigna el ángulo para el servo delay(15); // tiempo para que el servo pueda reaccionar

};

for (int x; x > 1; x--) { if (digitalRead(pulsador)!=0) break; servo1.write(x); delay(15);

};

} else if(digitalRead(pulsador)==1) servo1.write(1); // si el pulsador no esta activado, vuelve a la posición inicial}