QUE
ES LA ROBÓTICA
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 de modelos, 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.
Ningún robot puede hacer daño a un ser humano,
o permitir que se le haga daño por no actuar.
Un robot debe obedecer las órdenes dadas por
un ser humano, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la primera ley.
Un robot debe proteger su propia existencia en
la medida en que está protección no sea incompatible con las leyes anteriores.
En definitiva, las famosas leyes de Asimos son
aplicables a un universo donde los robots son seres inteligentes, pero quedan
relegadas a una cartilla de parvulario al enfrentarse con la dura realidad.
Pero esto son sólo anécdotas.
.
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 micro controlador
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.
Esta definición está muy abierta, ya que hasta
una secadora de cabello satisface este criterio
Así mismo, el término Robot ha sido utilizado
como un término general que define a un hombre mecánico o autómata, que imita a
un animal ya sea real o imaginario, pero se ha venido aplicado a muchas
máquinas que reemplazan directamente a un humano o animal en el trabajo o el
juego. Esta definición podría implicar que un Robot es una forma de
biomimetismo.
CABLE
El cobre, un metal conductor común y fuerte,
se utiliza para hacer los cables. Los cables pueden ser extremadamente delgados
o agrupados para realizar grandes corrientes eléctricas. Los cables de cobre
pueden ser cadenas simples o cables complejos de múltiples capas. Un cable casi
siempre está aislado con una cubierta de plástico. La cubierta evita descargas
eléctricas y cortocircuitos. También protege el cobre de la humedad en el aire,
la cual puede provocar una corrosión.
Propiedad de
un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente
eléctrica. La resistencia de
un circuito eléctrico determina según la llamada ley de Ohm cuánta
corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La
unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es
recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1
voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el
símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω. En algunos cαlculos eléctricos
se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se
representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún
puede encontrarse en ciertas obras la
Denominación
antigua de esta unidad, mho.
RESISTENCIAS
El condensador es uno de los
componentes más utilizados en los circuitos eléctricos.
Un condensador es un componente pasivo
que presenta la cualidad de almacenar energía eléctrica. Está formado por dos láminas
de material conductor (metal) que se encuentran separados por un material
dieléctrico (material aislante). En un condensador simple, cualquiera sea su
aspecto exterior, dispondrá de dos terminales, los cuales a su vez están
conectados a las dos laminas conductoras.
Condensador no polarizado Condensador variable
Son
resistencias bobinadas variables dispuestas
de tal forma que pueda variar el valor de
la resistencia del circuito en que está instalada, como ya sabemos, son capaces
de aguantar más corriente. . A las resistencias variables se le llaman
reóstatos o potenciómetros, con un brazo de contacto deslizante y ajustable,
suelen utilizarse para controlar el volumen de
radios y televisiones.
TRANSFORMADOR
Dispositivo
eléctrico que consta de una bobina de cable situada junto a una o varias
bobinas más, y que se utiliza para unir dos o más circuitos de corriente
alterna (CA) aprovechando el efecto de inducción entre
las bobinas. La bobina conectada a la fuente de energía se llama bobina
primaria. Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias. Un
transformador cuyo voltaje secundario sea superior al primario se llama
transformador elevador. Si el voltaje secundario es inferior al primario este
dispositivo recibe el nombre de transformador reductor. El producto de
intensidad de corriente por voltaje es constante en cada juego de
bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de voltaje de la
bobina secundaria viene acompañado por la correspondiente disminución de
corriente. La cantidad de terminales varía según cuantos bobinados y tomas
tenga. Como mínimo son tres para el auto- transformadores y
cuatro en adelante para los transformadores. No tienen polaridad aunque si
orientación magnética de los bobinados.
TRANSFORMADOR
NÚCLEO DE AIRE TRANSFORMADOR
Componente electrónico que permite el
paso de la corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este tipo
fueron los diodos de
tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o
de acero al
vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones
pueden fluir en un solo sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo de
tubo de vacío se podía utilizar en la rectificación. Los diodos más empleados
en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material
semiconductor. El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se
creó en los primeros días de la radio,
cuando la señal radiofónica se detectaba mediante un cristal de germanio y un
cable fino terminado en punta y apoyado sobre él. En los diodos de germanio (o
de silicio) modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van montados
dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a
los extremos del tubo.
Diodo
rectificador Diodo emisor de luz (LED)
Las bobinas (también llamadas
inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al pasar una corriente a
través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo magnético que
tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al
igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida
y lentamente cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina
conjuntamente con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor
máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la
inductancia. Este principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar
una frecuencia específica mediante un condensador variable.
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BOBINAS
Dispositivo
que convierte la energía química en eléctrica.
Todas las pilas consisten
en un electrolito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo
positivo y un electrodo negativo. El electrolito es un conductor iónico; uno de
los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar
los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una corriente
eléctrica.
Las pilas en
las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que la
energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las
pilas se han descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas
secundarias o acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el
producto químico que al reaccionar en los electrodos produce energía
eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente eléctrica a
través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.
Dispositivo de seguridad utilizado
para proteger un circuito eléctrico de un exceso de corriente. Su componente
esencial es, habitualmente, un hilo o una banda de metal que se derrite a una
determinada temperatura.
El fusible está diseñado para que la banda de metal pueda colocarse fácilmente
en el circuito eléctrico. Si la corriente del circuito excede un valor
predeterminado, el metal fusible se derrite y se rompe o abre el circuito. Los
dispositivos utilizados para detonar explosivos también se llaman fusibles.
Un fusible cilíndrico está formado por
una banda de metal fusible encerrada en un cilindro de cerámica o
de fibra. Unos bornes de metal ajustados a los extremos del fusible hacen
contacto con la banda de metal. Este tipo de fusible se coloca en un circuito
eléctrico de modo que la corriente fluya a través de la banda metálica para que
el circuito se complete. Si se da un exceso de corriente en el circuito, la
conexión de metal se calienta hasta su punto de fusión y
se rompe. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente y, de ese
modo, protege al circuito.
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FUSIBLES
Conmutador eléctrico especializado que
permite controlar un dispositivo de gran potencia mediante
un dispositivo de potencia mucho menor. Un relé está formado por un electroimán
y unos contactos conmutadores mecánicos que son impulsados por el electroimán.
Éste requiere una corriente de sólo unos cientos de miliamperios generada por
una tensión de sólo unos voltios, mientras que los contactos pueden estar
sometidos a una tensión de cientos de voltios y soportar el paso de decenas de
amperios. Por tanto, el conmutador permite que una corriente y tensión pequeñas
controlen una corriente y tensión mayores. Técnicamente un relé es un aparato electromecánico
capaz de accionar uno o varios interruptores cuando es excitado por una
corriente eléctrica.
Relé rápido
Relé con doble bobinado
TRANSISTORES
Los transistores se
componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el
germanio, dopados (es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias extrañas),
de manera que se produce un exceso o una carencia de electrones libres. En el
primer caso, se dice que el semiconductor es del tipo n, y en el segundo, que
es del tipo p. Combinando materiales del tipo n y del tipo p se puede producir
un diodo. Cuando éste se conecta a una batería de manera tal que el material
tipo p es positivo y el material tipo n es negativo, los electrones son
repelidos desde el terminal negativo de la batería y pasan, sin ningún
obstáculo, a la región p, que carece de electrones. Con la batería invertida,
los electrones que llegan al material p pueden pasar sólo con muchas
dificultades hacia el material n, que ya está lleno de electrones libres, en
cuyo caso la corriente es prácticamente cero.
Transistor NPN Transistor PNP
CIRCUITOS INTEGRADOS
La mayoría de
los circuitos
integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2
y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite
al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando
de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación,
estas regiones son interconectadas mediante conductores minúsculos, a fin de
producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados
monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio. Los chips
requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es más barata que la
de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.
(IC)Circuito integrado símbolo genérico
COMO SE APLICA LA TECNOLOGÍA EN LA
ROBÓTICA
Es tecnología es la aplicación de un conjunto
de conocimientos y habilidades con un claro objetivo: conseguir una solución
que permita al ser humano desde resolver un problema determinado hasta el
lograr satisfacer una necesidad en un ámbito concreto.
Partiendo de dicha acepción nos encontraríamos
con que dentro del “saco” de la tecnología se pueden incluir un amplio número
de modalidades o disciplinas tales como la robótica en la cual se emplean
diferentes materiales para la realización de modelos de robots o planos de
ellos
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