2. Actuadores

2. Actuadores Los elementos actuadores son los dispositivos que ejercen fuerzas y momentos sobre las partes de un robot haciendo que éstas se muevan. Transforman en energía mecánica algún otro tipo de energía y, para que sean útiles en Robótica, deben poder ser controlados con rapidez y precisión. Los actuadores que se utilizan actualmente son de tres tipos: Hidráulicos, que aprovechan la circulación de fluidos, normalmente aceite especial. Son controlados mediante servoválvulas que regulan el flujo de fluido, el cual provoca un desplazamiento lineal de un cilindro o pistón. Los actuadores hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, y requieren una precisa regulación de velocidad. Neumáticos. Su principio de funcionamiento es similar al de los hidráulicos, pero emplean aire, altamente compresible, a diferencia de los aceites especiales. Los actuadores neumáticos resultan muy indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada. Eléctricos. Son los más utilizados actualmente en robots comerciales y experimentales. Se trata, principalmente, de motores de corriente continua (c.c.) y de motores paso a paso. Ambos convierten energía eléctrica en movimiento rotacional. Los motores c.c. controlados por armadura se comportan en sí mismos como un sistema realimentado, lo que los hace especialmente útiles. Los motores paso a paso permiten realizar giros de paso definido, con precisiones de aproximadamente ±1.8º. Tienen un elevado momento a bajas velocidades y no necesitan codificadores de posición (encoders), es decir, dispositivos que informen continuamente de la posición instantánea. Servomotores 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 En el siguiente cuadro se proporciona un resumen comparativo de los actuadores utilizados en robótica: Neumáticos Hidráulicos Eléctricos Energía Aire a presión (5-10 bar) Aceite mineral (50-100 bar) Corriente eléctrica Opciones Cilindros Motor de paletas Motor de pistón Cilindros Motor de paletas Motor de pistones axiales Corriente continua Corriente alterna Motor paso a paso Servomotor Ventajas Baratos Rápidos Sencillos Robustos Rápidos Alta relación potencia-peso Autolubricantes Alta capacidad de carga Estabilidad frente a cargas estáticas Precisos Fiables Fácil control Sencilla instalación Silenciosos Desventajas Dificultad de control continuo Instalación especial (compresor, filtros) Ruidoso Difícil mantenimiento Instalación especial (filtros, eliminación aire) Frecuentes fugas Caros Potencia limitada

1. Sensores

1. Sensores Para asegurar que el robot sigue una determinada trayectoria y alcanza la posición final deseada en el instante preciso, deben conocerse la posición, la velocidad y la aceleración de los elementos que lo constituyen. Los sensores que proporcionan esta información y, en general, todos aquéllos que producen información sobre el estado interno del robot, se denominan sensores internos. Por otra parte, en la mayoría de las tareas es necesario conocer datos del mundo que rodea al robot: distancias a objetos (o contacto con ellos), fuerza ejercida en las operaciones de prensión o ejercida por objetos externos (peso), etc. Esta información puede obtenerse con dispositivos muy variados, desde los más simples (microinterruptores) a los más complejos (cámaras de TV). Éstos se denominan sensores externos. Sin ellos, cualquier suceso inesperado podría bloquear o dañar al robot. Asimismo, la imprecisión que afecta a las magnitudes que intervienen en cualquier tarea (por ejemplo, el posicionado de piezas) malograría todo intento de ejecución fiable. En la siguiente tabla se recogen algunos de los principales sensores utilizados en robótica: Sensores internos De posición Eléctricos: potenciómetros, sincros y resolvers Ópticos: optointerruptores, codificadores absolutos e incrementales (encoders) De velocidad Eléctricos: dinamos tacométricas Ópticos: con encoder Acelerómetros Sensores externos De proximidad De contacto: microinterruptores Sin contacto: resistivos, de efecto Hall, de fibra óptica, de ultrasonidos ... De tacto De fotodetectores, de presión neumática, de polímeros (piel artificial) ... De fuerza Por corriente en el motor, por deflexión de los dedos De visión Cámaras de tubo, cámaras CCD

5.3 El sistema robótico

El sistema robótico Un robot es esencialmente un sistema organizado de forma tal que responde con una acción inteligente a los estímulos que es capaz de percibir. Se puede considerar como la síntesis de varios subsistemas, entre los que destacan: el sistema sensorial, compuesto por los sensores que recogen información acerca del estado del propio robot y de su entorno; el sistema de accionamiento, compuesto por los elementos actuadores (motores, por ejemplo) que permiten llevar a cabo las acciones programadas; la unidad de control, formada por los elementos computacionales y el software que regulan el comportamiento global del robot. Además, a los anteriores hay que añadir: los elementos estructurales, que confieren rigidez y estabilidad al robot. los elementos de transmisión y conversión del movimiento. Cambios en el eje o la dirección de rotación, ampliación/reducción de velocidad, etc. los elementos terminales, según la aplicación a la que se destine al robot (pinzas, electrodos de soldadura, inyectores de pintura, etc.). los dispositivos auxiliares de entrada/salida, que permiten la comunicación del usuario con la unidad de control. los sistemas de alimentación, de tipo eléctrico, neumático o hidráulico.

El mercado de la Robótica y las perspectivas futuras

El mercado de la Robótica y las perspectivas futuras Las ventas anuales para robots industriales han ido creciendo en un 25%. El incremento de esta tasa se debe a factores muy diversos. En primer lugar, hay más personas en la industria que tienen conocimiento de la tecnología y de su potencial para sus aplicaciones de utilidad. En segundo lugar, la tecnología de la Robótica mejorará en los próximos años de manera que hará a los robots más amistosos con el usuario, más fáciles de interconectar con otro hardware y más sencillo de instalar. En tercer lugar, crece el mercado. En cuarto lugar, se espera que el mercado de la Robótica sufra una expansión más allá de las grandes empresas. La Robótica es una tecnología con futuro y también para el futuro. Si continúan las tendencias actuales, los robots del futuro serán unidades móviles con uno o más brazos, capacidades de sensores múltiples y con la misma potencia de procesamiento de datos y de cálculo que las grandes computadoras actuales.

Aplicaciones

Aplicaciones Los robots son utilizados en una diversidad de aplicaciones, desde los robots en los salones de clase, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos teleoperador en el transbordador espacial. Industria Los robots son utilizados por una diversidad de procesos industriales como lo son: la soldadura de punto y soldadura de arco, pinturas de spray, transportación de materiales, molienda de materiales, moldeado en la industria plástica, máquinas-herramientas y otras más. Laboratorios Los robots están encontrando un gran número de aplicaciones. Un típico sistema de preparación de muestras consiste de un robots y una estación de laboratorio, la cual contiene balanzas, dispensarios, centrifugados, racks de tubos de pruebas, etc. Las aplicaciones subsecuentes incluyen la medición del pH, viscosidad, y el porcentaje de sólidos en polímeros, preparación de plasmas humano para muestras para ser examinadas, calor, flujo, peso y disolución de muestras para presentaciones espectromáticas. Manipuladores Cinemáticos La robótica encontró su primera aplicación en la industria nuclear con el desarrollo de teleoperadores para manejar material radiactivo. Los robots más recientes han sido utilizados para soldar a control remoto y la inspección de tuberías en áreas de alta radiación. Agricultura Para muchos la idea de tener un robot agricultor es ciencia ficción; o al menos así parece ser para el Instituto de Investigación Australiano, el cual ha invertido una gran cantidad de dinero y tiempo en el desarrollo de este tipo de robots. Entre sus proyectos se encuentra una máquina que esquila a las ovejas. Debido a la escasez de trabajadores en los obradores, se desarrolla otro proyecto, que consiste en hacer un sistema automatizado de un obrador, el prototipo requiere un alto nivel de coordinación entre una cámara de video y el efector final que realiza en menos de 30 segundos ocho cortes al cuerpo del cerdo. Espacio La exploración espacial posee problemas especiales para el uso de robots. Mucho científicos han hecho la sugerencia de que es necesario el uso de Robots para continuar con los avances en la exploración espacial. Vehículos submarinos En la actualidad, muchos de estos vehículos submarinos se utilizan en la inspección y mantenimiento de tuberías que conducen petróleo, gas o aceite en las plataformas oceánicas; en el tendido e inspección del cableado apara comunicaciones, para investigaciones geológicas y geofísicas en el suelo marino. Educación Los robots están apareciendo en los salones de clases de tres distintas forma. Primero, los programas educacionales utilizan la simulación de control de robots como un medio de enseñanza. Segundo y el más común es el uso del robot tortuga en conjunción con el lenguaje LOGO para enseñar ciencias computacionales. En tercer lugar está el uso de los robots en los salones de clases. Una serie de manipuladores de bajo costo, robots móviles, y sistemas completos han sido desarrollados para su utilización en los laboratorios educacionales.

Clasificación de los robots

Clasificación de los robots os robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación. Robots Play-back, regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores. Robots controlados por visión,los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión. Robots controlados adaptablemente, los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por lo sensores. Robots con inteligencia artificial, los robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para tomar sus propias decisiones y resolver problemas. La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia: Dispositivos de manejo manual, controlados por persona, Robots de secuencia arreglada. Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fàcilmente. Robots regeneradores, el operador humano conduce el robot a tràves de la tarea. Robots de control numérico, el operador alimenta la programación del movimiento. Robots inteligentes, pueden entender e interactuar con cambio en el medio ambiente. Los programas en el controlador del robots pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan. Nivel de inteligencia artificial, el programa aceptará un comando basado en un modelo estratégico de las tareas. Nivel de modo de control, los movimientos del sistema son modelados, incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados. Niveles de servosistemas, los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores. En la clasificación final se considerara el nivel del lenguaje de programación. Los sistemas de programación de robots caen dentro de tres clases: Sistemas guiados, el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados. Sistemas de programación de nivel-robot, el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el censado. Sistemas de programación de nivel-tarea, el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula.

Automatización y Robótica

Automatización y Robótica La historia de la Automatización industrial está caracterizada por períodos de constantes innovaciones tecnológicas. Esto se debe a que las técnicas de automatización están muy ligadas a los sucesos económicos mundiales. El uso de robots industriales junto con los sistemas de diseño asistidos por computadoras (CAD), y los sistemas de fabricación asistidos por computadoras (CAM), son la última tendencia en automatización de los procesos de fabricación y luego se cargaban en el robot. Éstas tecnologías conducen a la automatización industrial a otra transición, de alcances aún desconocidos. Aunque el crecimiento del mercado de la industria Robótica ha sido lento en comparación con los primeros años de la década de los 80's, de acuerdo a algunas predicciones, la industria de la Robótica está en su infancia. Ya sea que éstas predicciones se realicen completamente, o no, es claro que la industria Robótica, en una forma o en otra, permanecerá. Hay tres clases muy amplias de automatización industrial: automatización fija, automatización programable y automatización flexible. La automatización fija se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto se puede justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo especializado para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de producción elevadas. La automatización programable se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. La automatización flexible, es mas adecuada para un rango de producción medio. Estos sistemas flexibles poseen características de la automatización fija y de la automatización programada. De los tres tipos de automatización, la Robótica coincide más estrechamente con la automatización programable.

ciencia y tecnologia

https://docs.google.com/presentation/d/1Uuy1kVDRvWVBDAt2VELsBwoqoSWmjtA57tYeOBj8ZY8/pub?start=true&loop=false&delayms=3000

2.Repercusiones de la ciencia en la sociedad

2.Repercusiones de la ciencia en la sociedad En toda la historia de la humanidad, el hombre a procurado garantizar y mejorar su nivel de vida mediante un mejor conocimiento del mundo que le rodea y un dominio más eficaz del mismo, es decir, mediante un desarrollo constante de la ciencia. Hoy en día, estamos convencidos de que una de las características del momento actual es la conexión indisoluble, la muy estrecha interacción y el acondicionamiento mutuo de la sociedad con la ciencia. La ciencia es uno de los factores esenciales del desarrollo social y está adquiriendo un carácter cada vez más masivo. Al estudiar los efectos de la ciencia en la sociedad, no se trata solamente de los efectos en la sociedad actual, sino también de los efectos sobre la sociedad futura. En las sociedades tradicionales estaban bien definidas las funciones del individuo, había una armonía entre la naturaleza, la sociedad y el hombre. Ahora bien, la ciencia trajo consigo la desaparición de este marco tradicional, la ruptura del equilibrio entre el hombre y la sociedad y una profunda modificación del ambiente. Aunque no debemos culpar directamente a la ciencia. Los progresos de la ciencia han sido muy rápidos en los países desarrollados; en cambio, en los países subdesarrollados su adquisición es tan lenta que cada día la diferencia entre dos tipos de países se hace más grande. Dicho retraso contribuye a mantener e incluso a agravar la situación de dependencia de los países subdesarrollados con respecto a los desarrollados. Como la ciencia ha pasado a formar parte de las fuerzas productivas en mucho mayor medida que nunca, se considera ya que hoy se trata de un agente estratégico del cambio en los planes de desarrollo económico y social. La ciencia ha llegado al punto de influir sobre la mentalidad de la humanidad. La sociedad de hoy no esta cautiva en las condiciones pasados o en las presentes, sino que se orienta hacia el futuro. La ciencia no es simplemente uno de los varios elementos que componen las fuerzas productivas, sino que ha pasado a ser un factor clave para el desarrollo social, que cala cada vez más a fondo en los diversos sectores de la vida. La ciencia trata de establecer verdades universales, un conocimiento común sobre el que exista un consenso y que se base en ideas e información cuya validez sea independiente de los individuos. Hay algo que pienso que es de gran importancia resaltar y es que el papel de la ciencia en la sociedad es inseparable del papel de la tecnología. Leer más: http://www.monografias.com/trabajos5/cienteysoc/cienteysoc.shtml#ixzz3XOUHkrvI

3.Avances de la tecnología

3.Avances de la tecnología Podemos definir tecnología como el conjunto de reglas instrumentales que prescriben un rumbo racional de actuación para lograr una meta previamente determinada y que debe evaluarse en función de su utilidad y de su eficacia practica. La tecnología es creada por el hombre con el fin de satisfacer una necesidad, esta necesidad es la causa de la evolución de la tecnología. La tecnología se encuentra en una constante evolución y los objetos que no se adaptan simplemente desaparecen, es decir, a medida que las necesidades son mayores o digamos más complicadas se necesita crear un objeto que pueda llenar el vació, el cual llega a reemplazar el anterior. Algunos autores sostienen que el avance de la tecnología es debido a mentes privilegiadas, de genios inventores que no le deben mucho o nada a la historia. La tecnología tiene antecedentes que pueden resultar tan antiguos como la humanidad misma. Aunque los antecedentes de la tecnología se consideran mas bien como técnicas, basadas en la experiencia.

le tecnologia y su influencia en la medicina