INTITUTO TECNOLOGICO DE MORELIA

ROBOTICA

TRANSDUCTORES Y ACUADORES

Sistemas Electrónicos

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ROBOTICA(transductores y actuadores)

IntroducciónUn transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de entrada, en otra diferente a la salida, pero de valor muy pequeños en términos relativos con respecto a un generador. Un actuador es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.

La robótica y sus áreas.La robótica combina diversas disciplinas como: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables, la animatrónica y las máquinas de estados.

La informática juega un papel muy importante en la robótica ya que se ocupa de la aplicación de la informática al diseño y al uso de máquinas con el objetivo que de lo que de esto resulte pueda de alguna manera sustituir a las personas en la realización de determinadas funciones o tareas, Se basa en la programación del robot sin ella un robot no podría realizar las actividades, los robots de prueba(prototipos) tienen microcontroladores los cuales se programan en el lenguaje C, para que hagan ciertas acciones.

En la robótica se utilizan varios dispositivos electrónicos, mecánicos, ntc. Unos de ellos son: Transductores y actuadores.

TransductoresAntes de decir donde podemos encontrar los transductores en un robot debemos de saber que estos robots constan de sensores que se definen normalmente como el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud que se va a evaluar. El sensor recibe la magnitud física y se la proporciona al transductor. Los transductores tienen la misión de traducir o adaptar un tipo de energía en otro más adecuado para el sistema, es decir convierte una magnitud física, no interpretable por el sistema, en otra variable interpretable por dicho sistema. El transductor transforma la señal que entrega el sensor en otra normalmente de tipo eléctrico. El transductor suele incluir al sensor.

TIPOS DE TRANSDUCTORES

a) Posición, proximidad o presencia

Finales de carrera mecánicos (Posición).- determina la posición de un objeto o de una pieza móvil.

Detectores de proximidad.- Se reaccionan de forma aprovechable ante un objeto situado en un entorno definido del mismo.

1. Inductivos: - sensibles a materiales ferromagnéticos: De contacto auxiliar, de bobina, sensibles a materiales metálicos. 2. Capacitivos.3. Ópticos: Directos, con fibras ópticas acopladas.

b) Desplazamiento o movimiento

Medida de grandes distancias Medida de distancias cortas Pequeños desplazamientos: Resistivos, Inductivos, Capacitivos. Medidores de ángulo: Resistivos, Inductivos, Capacitivos, Encoders o digitales:

incrementales y absolutos

c) Velocidad: Tacómetros, Mecánicos, Eléctricos: Tacodinamos y Tacoalternadores, Ópticos.

d) Presión / Fuerza

Mecánicos Electromecánicos: Piezoeléctricos, Resistivos, Galgas extensiométricas, Capacitivos,

Resistivos. Vacío.

e) Temperatura: Termoresistencias, Termistores: NTC y PTC, Termopares, Pirómetros de radiación.

f) Luz: Fotoresistencias o LDR, Fotodiodos, Fototransistores.

Los transductores pueden ser: Activos: generan por sí mismos una señal eléctrica. Pasivos: no generan por sí mismos una señal eléctrica.

ActuadoresLos actuadores tienen como misión generar el movimiento de los elementos del robot según las órdenes dadas por la unidad de control. Los actuadores utilizados en robótica pueden emplear energía neumática, hidráulica o eléctrica. Cada uno de estos sistemas presenta características diferentes, siendo preciso evaluarlas a la hora de seleccionar el tipo de actuador más conveniente.

Las características a considerar son entre otras:

Potencia. Controlabilidad. Peso y volumen. Precisión.

Velocidad. Mantenimiento. Coste.

Se clasifican en tres grandes grupos, según la energía que utilizan:

Neumáticos . Los actuadores neumáticos el aire comprimido como fuente de energía y son muy indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada.

Hidráulicos . Los motores hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa regulación de velocidad.

Eléctricos . Los motores eléctricos son los más utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otras propiedades ventajosas que establece su funcionamiento, como consecuencia del empleo de la energía eléctrica.

Conclusión. Casi cualquier área de ingenierías puede entrar en la robótica ya que sin ella no podría existir esta tecnología de robots, es un claro ejemplo que se necesita trabajar en equipo, y cada uno aportar algo para poder innovar. La informática es muy importante porque necesitamos programar las acciones que queremos que realice el robot a través de un microcontrolador que está programado en leguaje C.

Los transductores y actuadores son muy importantes en los robots, ya que los actuadores permiten generar el movimiento de los elementos del robot según las órdenes dadas por la unidad de control; En los transductores es depende de las actividades que queremos que el robot realice, los podemos elegir adecuadamente ya sea un transductor Posición, proximidad o presencia, Desplazamiento o movimiento, Velocidad, Presión / Fuerza, Temperatura, Luz.

En lo personal a mí me gustó mucho ir a la competencia de robótica realizada en el instituto tecnológico de Morelia, porque podemos ver el esfuerzo de los equipos, todos piensan muy diferente, pero casi se necesitan las mismas herramientas para realizarlo, es muy importante tomar en cuenta la fuerza del robot, los sensores de línea, de ondas, la luz infrarroja, que son los transductores, entre otras cosas.

BibliografíaAreny, R. P. (s.f.). Adquisición y distribución de señales.

Gea, J. A. (s.f.). Profesores de Enseñanza Secundaria. Tecnologia. Volumen Iv E-book.

Josep Balcells, J. L. (s.f.). Autómatas programables.

http://proton.ucting.udg.mx/. (s.f.). Obtenido de http://proton.ucting.udg.mx/materias/robotica/r166/r68/r68.htm

http://www.juntadeandalucia.es/. (s.f.). Obtenido de http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~23005153/d_tecnologia/bajables/2%20bachillerato/TRANSDUCTORES,%20SENSORES%20Y%20CAPTADORES.pdf