LA ROBOTICA: septiembre 2018

jueves, 13 de septiembre de 2018

Aplicación de Materiales. Pintura

Aplicación de Materiales. Pintura: La mayoría de los productos fabricados de materiales metálicos requieren de alguna forma de acabado de pintura antes de la entrega al cliente. La tecnología para aplicar estos acabados varía en cuanto a su complejidad, desde métodos manuales simples a técnicas automáticas altamente sofisticadas.

La utilización de robots ha permitido eliminar inconvenientes ambientales, obtener una mejor calidad del acabado, ahorrar pintura y una mejor productividad. Los robots de pintura normalmente son específicos para este fin y son generalmente articulados, ligeros con 6 o más grados de libertad, lo que les permite proyectar pintura en todos los huecos de la pieza.

Operaciones de Procesamiento.

Además de las aplicaciones de manejo de piezas, existe una gran variedad de aplicaciones en las cuales los robots realizan trabajos directamente sobre piezas. Este trabajo generalmente necesita que el efector final del robot sea una herramienta en lugar de una pinza.

Por tanto el uso de una herramienta para efectuar el trabajo es una característica distinta de este grupo de aplicaciones. El tipo de herramienta depende de la operación de procesamiento que se realiza.

Carga y Descarga de Máquinas.

La peligrosidad y monotonía de las operaciones de carga y descarga de máquinas como prensas, estampadoras, hornos o la posibilidad de usar un mismo robot pata transferir una pieza a través de diferentes máquinas de procesado, ha llevado a que un gran número de empresas hayan introducido robots en sus talleres.

Las operaciones de carga o descarga son de manejos de material en las que el robot se utiliza para servir a una máquina de producción transfiriendo piezas a/o desde las máquinas.

Campos de aplicación de la robótica:

Industria

Trabajos en Fundición
Aplicación de Transferencia de Material
Paletización
Carga y Descarga de Máquinas
Operaciones de Procesamiento
Otras Operaciones de Proceso
Montaje
Control de Calidad
Manipulación en Salas Blancas

Robots de Servicio

Laboratorios
Industria Nuclear
Agricultura
Espacio
Vehículos Submarinos
Educación
Construcción
Medicina
Ciencia Ficción

APLICACIÓN DE LA ROBÓTICA

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, destacando en mayor o menor grado, las características de movilidad, programación, autonomía y multifuncionalidad.

Sin embargo, en la actualidad abarca una amplia gama de dispositivos con muy diversos trazos físicos y funcionales asociados a su particular estructura mecánica, a sus características operativas y al campo de aplicación para el cual han sido diseñados. Es importante destacar 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, a pesar de la versatibilidad inherente al propio concepto de robot.

ROBOTICA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Inteligencia Artificial: Se denomina inteligencia artificial (IA) a la capacidad de razonar de un agente no vivo. John McCarthy, acuñó el término en 1956, la definió: "Es la ciencia e ingeniería de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes.

ROBOTICA CIBERNETICA

es la cibernética: Que es el estudio interdisciplinario de la estructura de los sistemas reguladores. La cibernética está estrechamente vinculada a la teoría de control y a la teoría de sistemas. Tanto en sus orígenes como en su evolución, en la segunda mitad del siglo XX, la cibernética es igualmente aplicable a los sistemas físicos y sociales. Los sistemas complejos afectan y luego se adaptan a su ambiente externo; en términos técnicos, se centra en funciones de control y comunicación: ambos fenómenos externos e internos del/al sistema.

Robótica Humanoide

Robótica Humanoide: Es la parte de la ingeniería que se dedica al desarrollo de sistemas robotizados para imitar determinadas peculiaridades del ser humano.

Robótica Inteligente

Robótica Inteligente: Son robots capaces de desarrollar tareas que, desarrolladas en un ser humano, requieren el uso de su capacidad de razonamiento.

Robótica de Servicio

Robótica de Servicio: Es la parte de la ingeniería que se centra en el diseño y construcción de máquinas capaces de proporcionar servicios directamente a los miembros que forman sociedad.

Robótica Industrial

Robótica Industrial: Es la parte de la Ingeniería que se dedica a la construcción de máquinas capaces de realizar tareas mecánicas y repetitivas de una manera muy eficiente y con costes reducidos. En algún tiempo se pensó erróneamente que se necesitaría de un gran desarrollo en inteligencia artificial, percepción y razonamiento aún para robots industriales. Actualmente, la robótica industrial se está extendiendo en muchos países, especialmente en Japón, debido exactamente a que se tiene disponibles el tiempo y el ambiente para preparar al robot en su tarea a realizar para practicarla y perfeccionarla, de tal forma que se pueda repetir muchas veces. La inteligencia artificial se utiliza raramente para cubrir cosas ligeramente impredecibles. Sin embargo, lo del proceso anterior es suficiente dado que la planeación y preparación son las palabras claves en manufactura.

LOS ROBOTS DIDÁCTICOS O EXPERIMENTALES

Están dedicados a la enseñanza y aprendizaje de la robótica, y no cumplen una tarea específica como tal. Básicamente podemos decir que hay dos tipos de robots didácticos, los estáticos, que van sobre una base fija, y los móviles, que van montados sobre una plataforma que se puede desplazar sobre una superficie lisa.

LOS VEHÍCULOS DE CONTROL REMOTO

Puede ser clasificado dentro de las categorías de robots y se utilizan para movilizar herramientas o instrumentos en sitios donde el hombre no puede acceder debido a las condiciones físicas o climáticas del lugar.

Los hay terrestres, submarinos, aéreos y especiales, siendo estos los mas sofisticados.

Robot de limpieza de grandes superficies

Los robots de investigación y exploración se usan para obtener datos acerca de zonas desconocidas, peligrosas o inaccesibles por medios tradicionales. Pueden ser de exploración terrestre, oceánica, espacial, etc.

otras funciones autónomas

otras funciones autónomas

otras funciones autónomas: investigación y exploración, vigilancia, transporte, adquisición de datos, etc., y otros robots que no pueden ser clasificados en las dos categorías anteriores.

servicio al equipamiento

servicio al equipamiento

servicio al equipamiento: mantenimiento, reparaciones, limpieza

servicio a los humanos

servicio a los humanos: medicina, seguridad, entretenimiento, etc.

El uso de robots en cirugía descarga al cirujano de ciertas tareas mecánicas y aumenta la precisión de ciertas intervenciones. También se usan robots en rehabilitación, como ayuda a discapacitados. Pueden constituir una prolongación de su anatomía o sustituir la función del órgano perdido.

Manipuladores poliarticulados

Manipuladores poliarticulados. Básicamente se trata de brazos de robot sedentarios, configurados para mover sus elementos terminales (pinzas de sujeción, herramientas, elementos de soldadura...) en un determinado espacio de trabajo, según uno o más sistemas de coordenadas.

MÁQUINAS CON CONCIENCIA PROPIA

Las máquinas que son capaces de construir una representación de sí mismas serán el último paso de los sistema de Inteligencia Artificial. Los investigadores de Inteligencia Artificial no sólo debemos saber cómo funciona la conciencia, sino que debemos construir máquinas que tengan una , explica Hintze.

Robots terrestres

Robots terrestres: Como se ha comentado, los Vehículos Terrestres Autónomos (UGV) llevan aplicándose a la agricultura desde los años 90, basándose mayoritariamente en la ‘robotización’ de maquinaria agrícola convencional, abordando tareas de laboreo, fumigación y cosechado. Las nuevas tendencias apuntan a flotas de pequeños tractores robotizados o robots específicos que, adecuadamente coordinadas, pueden trabajar de manera ininterrumpida con mayor eficacia y robustez. Para ello, junto a los problemas de navegación, locomoción y otros ya comentados, se deben incorporar técnicas de comunicaciones y cooperación, que permitan pasar de un agregado de robots trabajando sobre el mismo espacio a un equipo bien integrado de robots (enjambres). Los principales fabricantes de maquinaria agrícola tienen prototipos en este sentido, pudiendo estar cerca su comercialización.

Robótica aérea

El uso de robots aéreos (conocidos como RPAS: Remoted Piloted Air Vehicles, UAV: Unmmaned Aerial Vehivcles o popularmente Drones) para fines civiles ha tenido una evolución tímida desde los años 90. Los riesgos asociados a los fallos o errores de funcionamiento y las altas exigencias de mantenimiento y formación han originado que, a pesar de evidenciarse sus interesantes aportaciones en diferentes campos, no haya sido hasta la última década cuando el desarrollo de los multirotores (de 4, 6 u 8 hélices) ha permitido la incorporación de manera intensa de esta tecnología en la agricultura. Son varias las tareas que la robótica aérea puede realizar en este sector, pero básicamente pueden ser agrupadas en 2 tipos: operaciones de captura de información y operaciones de aplicación de insumos. En el primer caso se incorpora a la plataforma aérea instrumentos de captura de información, en la mayor parte de los casos consistentes en cámaras en diferentes espectros, pero también puede considerarse la utilización de sensores de parámetros ambientales como humedad, temperatura, concentración de gases, etc.

Nanorobots.

Son pequeños robots capaces de cosas sorprendentes. Existen algunos que viajan por la sangre y son capaces de inyectar la cantidad precisa de droga en una célula. Se trata de robots experimentales.

Robot antropomórfico

. Está constituido por dos componentes rectos que simulan elbrazo o antebrazo humano, sobre una columna giratoria. Estos antebrazos estánconectados mediante articulaciones que se asemejan al hombro y al codo.

Robot de brazo articulado

Se trata de una columna que gira sobre la base. El brazo contiene una articulación, pero sólo puede realizar movimientos en un plano. En el extremo del brazo contiene una eje deslizante que se desplaza en eje Z. El robot más común de este tipo se conoce como robot SCARA.

Robot antropomórfico
. Está constituido por dos componentes rectos que simulan elbrazo o antebrazo humano, sobre una columna giratoria. Estos antebrazos estánconectados mediante articulaciones que se asemejan al hombro y al codo.

Robot esférico o polar

. Utiliza un brazo telescópico que puede bascular en torno a uneje horizontal. Este eje telescópico está montado sobre una base giratoria. Lasarticulaciones proporcionan al robot la capacidad de desplazar el brazo en una zonaesférica.

Robot cilíndrico

. Se basa en una columna vertical que gira sobre la base. Tambiéntiene dos dispositivos deslizantes que pueden generar movimientos sobre los ejes Z eY.

sensor biométrico

Un sensor biométrico es un transductor que transforma un rasgo físico y concreto de un ser humano en una señal eléctrica. Por lo general, el sensor interpreta o mide aspectos como la luz, la temperatura, la velocidad (en el caso de una voz, por ejemplo), y otro tipo de estímulos energéticos. Esto se consigue mediante sofisticadas combinaciones de redes de sensores y cámaras digitales o micrófonos cuya imagen o sonido son de alta precisión.

Sensor de temperatura de los gases de escape

Sensor de temperatura de los gases de escape

Este sensor se monta en puntos térmicamente críticos del sistema de escape. Se emplea también para regular sistemas de tratamiento ulterior de los gases de escape. La resistencia de medición es generalmente de platino (campo de medición -40...+1000°C).

Sensor de temperatura del combustible

Sensor de temperatura del combustible

Está montado en la zona de baja presión del combustible Diesel. Con la temperatura de éste se puede calcular con exactitud el caudal inyectado (campo de medición - 40... + 120 °C).

Sensor de temperatura del aceite de motor

Sensor de temperatura del aceite de motor

La señal del sensor de temperatura del aceite de motor se emplea para calcular los intervalos de servicio (campo de medición - 40... +170 °C).

Sensor de temperatura del aire

Sensor de temperatura del aire

Este sensor montado en el tramo de admisión registra la temperatura del aire aspirado con la que es posible calcular, en combinación con un sensor de presión de sobrealimentación, la masa de aire aspirada. Además de ello se pueden adaptar valores teóricos para circuitos reguladores (p.ej. realimentación de gases de escape, regulación de la presión de sobrealimentación) a la temperatura del aire (campo de medición - 40...+120 °C).

Los sensores digitales

Los sensores digitales

Los sensores digitales entregan como salida un voltaje o una comente variable en fonmí de saltos o pasos discretos de manera codificada, es decir con su valor representado en algún formato de pulsos o palabras, digamos PWM o binario.

Adicionalmente muchos sensores digitales poseen interfaces estándares como RS- 232C, RS-422A, RS-485, 1- Wire, HART, etc., lo cual les permite comunicarse directamente con sistemas de control basados en computadoras sobre diferentes trayectos físicos ya muy distintas ratas de bits, figura 3.6.

sensores de contacto

Los sensores de contacto son aquellos que utilizan interruptores que se activan haciendo uso de actuadores físicos.

Algunos robots de uso industrial utilizan este tipo de sensores a manera de “bigotes de gato” o alambres finos que permiten detectar la proximidad de los elementos.

Los sensores de contacto son útiles para evitar golpes entre objetos. Por esta razón, son comúnmente utilizados en la industria automovilística en los paragolpes traseros de los autos.

sensores de luz

Los sensores de luz son sensores reflectivos que operan por intercepción de la señal. Operan haciendo uso de una célula receptora del estímulo enviado por una fuente luminosa, que puede ser una lámpara, un LED, un diodo láser, entre otros.

Existen muchos tipos de células foto-receptoras, cada uno de estos tipos reacciona de acuerdo a la intensidad de la señal lumínica recibida.

Generalmente, la señal lumínica puede ser convertida en energía eléctrica, al ser capturada por celdas fotovoltaicas.

sensor piroeléctrico

Un sensor piroeléctrico o sensor PIR es aquel que se usa para medir la radiación de luz infrarroja emitida por un objeto dentro de su campo.

Cada objeto que tiene una temperatura por encima de los cero grados, produce energía calórica en la forma de radiación. Esta radiación emite ondas infrarrojas que son invisibles para el ojo humano, pero pueden ser captadas por los sensores PIR.

Los sensores PIR se clasifican de acuerdo a su ángulo (la amplitud del área que pueden abarcar) en relación a la cantidad de elementos en movimiento que pueden detectar dentro de dicha área.

Robots con pistas de deslizamiento

Robots con pistas de deslizamiento Estos robots, en lugar de ruedas, utilizan para desplazarse pistas de deslizamiento u orugas, que se comportan de forma similar a ruedas de gran di´ametro. El principio de funcionamiento de los robots tipo oruga es an´alogo al de los robots de configuraci´on diferencial y skid-steer, por lo que el movimiento se consigue mediante el control de las velocidades de las orugas del lado derecho e izquierdo.

Robots en la Industria Médica

Estos robots son utilizados en medicina e instituciones médicas como hospitales, centros de rehabilitación, clínicas, centros odontológicos u oftalmológicos, entre otros. Algunos de los robots médicos más utilizados son los robots cirujanos, modernos equipos que permiten ejecutar complicadas operaciones con un mínimo de errores e ingresando a zonas en el cuerpo en que sería imposible operar sin esta tecnología.

Robots Espaciales

La Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio, NASA, utiliza diversos tipos de robots para misiones en el espacio. Algunos de ellos son usados en exploración de terrenos y ambientes como Marte o la Luna. Estos robots son llamados análogos y se prueban en zonas similares a las que explorarán, como desiertos. Algunos ejemplos son ROVER y Mars Curiosity Rover, que es del tamaño de un auto pequeño.

Robots domésticos

Robots domésticos o del hogar: Robots que se utilizan en el hogar. Este tipo de robots incluye muchos dispositivos diferentes, tales como aspiradoras robóticas, limpiadores de piscinas robótica, barrenderos, limpiadores de canalones y otros robots que pueden hacer diferentes tareas. Además, algunos robots de vigilancia y telepresencia podrían ser considerados como robots domésticos si se usan en ese entorno.

Robots Submarinos

Robots Submarinos: También conocidos como vehículos submarinos autónomos, estos están diseñados para operar bajo el agua, y muchos de ellos a gran profundidad.

Robots Teleoperados o a control remoto

Robots Teleoperados o a control remoto.- Se trata de aquellos robots, que cuentan con sistemas de control a distancia. Estos pueden ser relativamente simples, como aquellos que se pueden encontrar como juguetes, o con mayor complejidad, como los robots que se utilizan en rescate en zonas de desastre, en las misiones espaciales (como las ya mencionadas misiones a la luna usando robots, por parte de la unión soviética y a marte por parte de la ESA (agencia espacial europea), y por la Nasa, que cuentan con sofisticados sistemas de comunicaciones y de control remoto, por medio de las cuales pueden ser controladas desde el planeta tierra.

Robots con inteligencia artificial o inteligentes

Robots con inteligencia artificial o inteligentes.- Se trata de aquellos que cuentan con sistemas informáticos avanzados, que mediante sensores y su programación, pueden aprender, es decir, adquieren ciertos conocimientos que les permiten desempeñar mejor sus acciones, pudiendo prever por ejemplo, cual es la mejor opción para recorrer una distancia, esquivar obstáculos que se presenten en el camino, e incluso reconocer ciertos patrones básicos (como por ejemplo rostros humanos, palabras o voces), etc., es decir, se trata de aquellos robots que cuentan con la capacidad de acumular conocimientos y utilizarlos para llevar acabo ciertas tareas, deduciendo la opción más viable para conseguirlo, analizando su entorno (ruido, imágenes, objetos a su alrededor), por medio de diversos sensores (de calor, de proximidad, de presión, de luz, etc.).

Robots Antiguos

Robots Antiguos.- Se trata de aquellos artilugios programables (mecanismos autómatas que estaban diseñados en su funcionamiento por medio de engranajes y poleas, que eran movidos gracias a fuentes de energía como el viento, el agua, el calor y otras fuentes), estaban destinados a realizar movimientos preestablecidos, con un fin específico pero intrascendente, y en muchas ocasiones superfluas. Son lo que se le puede denominar como protorobots, se trata de mecanismos que aunque no contaban con sistemas electrónicos como los robots actuales, sí en cambio, contaban con sistemas mecánicos sencillos pero funcionales, y en algunos casos altamente sofisticados, programables e incluso con controles de retroalimentación.

Nanobotts

Nanobotts.- Se trata de diminutos robots, que están diseñados para diversos usos, siendo una prometedora herramienta para el futuro de la medicina. Aunque actualmente no cuentan con el tamaño suficiente, se cree que en algunos años, se podrían utilizar para ser inyectados en el organismo enfermo, para tratar algunos padecimientos, por ejemplo para destapar las vías arteriales o introducir medicamentos. Se trata de una tecnología que aún no está disponible pero que cuenta actualmente con grandes avances. Se tienen noticias de la existencia de varios de ellos en la antigüedad, especialmente en Grecia y Egipto.

Robots Medianos y pequeños

Robots Medianos y pequeños.- Se trata de la mayoría de los robots, que existen en las industrias, en la medicina e incluso como juguetes, y que poseen dimensiones que no llegan al gran tamaño de los robots industriales o al pequeño tamaño de los nanobots.

Robots De gran tamaño

Robots De gran tamaño.- Se trata de aquellos vehículos robóticos, de tamaño considerable, como aquellos que se utilizaron en el desastre de Chernóbil, varios prototipos de transporte autónomos y aquellos que se han usado en las misiones rusas a la luna y de la nasa en marte, así como aquellos brazos robóticos industriales de gran tamaño.

Robots Virtuales

Robots Virtuales.- Se les llama robots o bots, a los diversos programas virtuales, que tienen una o varias funciones mecánicas y repetitivas, es decir, se trata de programas que realizan determinadas funciones, de forma autónoma y repetitiva, es el caso de algunos programas que recopilan información de la web y de aquellos que se usan para dar “clics”, en determinadas páginas, simulando ser un usuario humano.

Robots Electromecánicos

Robots Electromecánicos.- Se trata de la mayor parte de los robots actuales que combinan sistemas mecánicos y eléctricos para poder realizar sus funciones, es el caso por ejemplo de los brazos robóticos que se utilizan en las industrias automotrices para la fabricación, soldado y armado preciso de las piezas, y los diversos robots como los juguetes, que cuentan con mecanismos mecánicos (plásticos o metálicos), que son accionados por motores eléctricos y sistemas de engranajes. Es decir, se trata de la mayoría de los robots actuales, que cuentan con una fuente de energía (electricidad), que permite que sus sistemas mecánicos puedan realizar las acciones repetitivas que están programadas.

Robots Mecánicos

Los robots son mecanismos automáticos y programables.

Robots Mecánicos.- Se trata de aquellos cuyo funcionamiento es puramente mecánico y no cuentan con electricidad para que los accione, se pueden contar entre ellos a los diversos mecanismos antiguos (autómatas), como aquellos autómatas que pertenecen a relojes, y diversos autómatas que son accionados por mecanismos con motor a “cuerda”.

HISTORIA DEL ROBOT DELTA

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A partir de la década de 1980 se empezaron a proponer cientos de diseños de nuevos robots paralelos para diferentes aplicaciones entre las que destacó, a mediados de la década, el diseño del profesor Reymond Clavel de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, quien ideó uno de los robots más exitosos diseños para la industria. Basado en el uso de paralelogramos y enfocado en aplicaciones de pick and place a alta velocidad.

Robotica Militar

por todos bien conocido que los mayores avances en materia de tecnología se realizan durante las guerras, actualmente, la guerra de Iraq ha logrado la adopción y avance de la robótica militar. Actualmente ya hay más de 5 mil vehículos militares robots en Iraq, en su mayoria son buscadores de explosivos, sin embargo, no esta muy lejos el que sean plataformas para ametralladoras y lanzamisiles.

Según información del portal Vanguardia.es, en la guerra aérea ya hay más de mil aviones sin piloto, desde los global hawks - aparatos de espionaje fabricados por General Atomics en Virginia- hasta los letales predators, de la multinacional de armas californiana Northrop Grumann.

Beneficios de la diversión con robots de juguete

Diversión: Hay robots de juguete que precisan de un montaje previo por parte de los niños, por lo que estos se divertirán dando forma a sus juguetes. Al igual que se lo pasarán en grande dirigiendo a sus robots.

Aprendizaje: Pueden llegar a aprender nociones electrónicas y o mecánicas.

Refuerza la creatividad: Los peques fomentarán su creatividad, ya que con los robots de juguete parten de una idea y la desarrollan hasta el final (montaje del robot).

Mejora la autoestima: Este es un gran beneficio, la robótica aumentará la autoestimas de los niñas y niñas, y su capacidad de superación al ver la aplicación directa de sus conocimientos y eso seguramente les estimule para querer seguir aprendiendo.

Mejora la tolerancia a la frustración: Les ayudará a superar la frustración cuando no consigan montar su robot montable ya que conseguirán llegar a su objetivo buscando el apoyo en otros amiguitos o en papá o mamá.

Robots de juguete de figura

Y por último, si a tu peque le gustan más los robots como juguete en sí, quitando la parte de robótica ¡no os preocupéis! Tenemos a Mars Turbotron, un robot guerrero totalmente equipado con sus armas de batalla, además de luces y sonidos reales. Lo tenéis en distintos colores.

Robots de juguete desmontables

Si tu chiquitín o chiquitina es super creativa, ¡tenemos los robots de juguete perfectos para ellos! Podrán crear sus propias mascotas que, además, podrán controlarlos por sonidos. Cefa Robotics Dinobot es un dinosaurio que en respuesta a un aplauso, andará y emitirá sonidos. De igual forma lo hace el Cefa Robotics Dogbot.

Robots de juguete interactivos

Este tipo de robots son los que presentan en gran medida todos los beneficios que antes comentábamos. El hecho de que vuestros hijos interactúen con el robot será algo que os fascine, tanto a ellos como a vosotros. Es el caso, por ejemplo, de Zoomer 2.0. La mascota perfecta para la familia al completo, no tiene coste alguno en comida y tampoco hay que sacarlo a pasear, pero es tan adorable o más que los perritos de verdad.

Micro-robots

Con fines educacionales, de entretenimiento o investigación, existen numerosos robots de formación o micro-robots a un precio muy asequible y, cuya estructura y funcionamiento son similares a los de aplicación industrial.

Por último y con el fin de dar una visión del posible futuro, se presentan en forma clasificada, buena parte de los diversos tipos de robots que se puedan encontrar hoy en día. Todos los robots presentados existen en la actualidad, aunque los casos más futuristas están en estado de desarrollo en los centros de investigación de robótica.

Robots inteligentes

Son similares a los del grupo anterior, pero, además, son capaces de relacionarse con el mundo que les rodea a través de sensores y tomar decisiones en tiempo real (auto programable).

De momento, son muy poco conocidos en el mercado y se encuentran en fase experimental, en la que se esfuerzan los grupos investigadores por potenciarles y hacerles más efectivos, al mismo tiempo que más asequibles.

La visión artificial, el sonido de maquina y la inteligencia artificial, son las ciencias que más están estudiando para su aplicación en los robots inteligentes

Robots con control por computador

Son manipuladores o sistemas mecánicos multifuncionales, controlados por un computador, que habitualmente suele ser un microordenador.

En este tipo de robots, el programador no necesita mover realmente el elemento de la maquina, cuando la prepara para realizar un trabajo. El control por computador dispone de un lenguaje especifico, compuesto por varias instrucciones adaptadas al robot, con las que se puede confeccionar un programa de aplicación utilizando solo el terminal del computador, no el brazo. A esta programación se le denomina textual y se crea sin la intervención del manipulador.

Las grandes ventajas que ofrecen este tipo de robots, hacen que se vayan imponiendo en el mercado rápidamente, lo que exige la preparación urgente de personal cualificado, capaz de desarrollar programas similares a los de tipo informático.

Robots de repetición o aprendizaje

Son manipuladores que se limitan a repetir una secuencia de movimientos, previamente ejecutada por un operador humano, haciendo uso de un controlador manual o un dispositivo auxiliar. En este tipo de robots, el operario en la fase de enseñanza, se vale de una pistola de programación con diversos pulsadores o teclas, o bien, de joystics, o bien utiliza un maniquí, o a veces, desplaza directamente la mano del robot. Los robots de aprendizaje son los mas conocidos, hoy día, en los ambientes industriales y el tipo de programación que incorporan, recibe el nombre de "gestual".

Manipuladores

Son sistemas mecánicos multifuncionales, con un sencillo sistema de control, que permite gobernar el movimiento de sus elementos, de los siguientes modos:

Manual: Cuando el operario controla directamente la tarea del manipulador.

De secuencia fija: cuando se repite, de forma invariable, el proceso de trabajo preparado previamente.

De secuencia variable: Se pueden alterar algunas características de los ciclos de trabajo.

Existen muchas operaciones básicas que pueden ser realizadas óptimamente mediante manipuladores, por lo que se debe considerar seriamente el empleo de estos dispositivos, cuando las funciones de trabajo sean sencillas y repetitivas.

Clasificación del robot industrial

La maquinaria para la automatización rígida dio paso al robot con el desarrollo de controladores rápidos, basados en el microprocesador, así como un empleo de servos en bucle cerrado, que permiten establecer con exactitud la posición real de los elementos del robot y establecer el error con la posición deseada. Esta evolución ha dado origen a una serie de tipos de robots, que se citan a continuación:

Manipuladores
Robots de repetición y aprendizaje
Robots con control por computador
Robots inteligentes
Micro-robots

Nuevas tecnologías

Actualmente es posible construir acelerómetros de tres ejes (X,Y,Z) en un solo chip de silicio, incluyendo en el mismo la parte electrónica que se encarga de procesar las señales.

El principio de operación de los dispositivos, acelerómetros e inclinómetros de tecnología MEMS está basado en el traspaso térmico, por convección natural.

Estos dispositivos miden cambios internos de la transferencia de calor causada por la aceleración, ofreciendo ventajas significativas sobre el empleo de una estructura tradicional sólida de masas de prueba.

Ya que la masa de prueba en el diseño de los sensores MEMS son moléculas de gas, las estructuras móviles mecánicas son eliminadas dentro del acelerómetro.

Usos del acelerómetro

Los acelerómetros pueden ser utilizados en varios campos como por ejemplo:

Científico.- Mediciones de laboratorio, test de la posición de un cuerpo, entre otros.
Investigación medicina..- Análisis de movimientos de pacientes en silla de ruedas o de personas con capacidad de movimiento reducido.
Investigación biología..- La interpretación de patrones en los movimientos de animales.
Tecnología..- Tomar cambios en la posición de un dispositivo para generar una respuesta al usuario o realizar una actividad.

Ejemplo: teléfonos inteligentes, al cambiar de sentido la posición del teléfono la disposición de la pantalla varia de vertical a horizontal y viceversa.

Otros tipos de acelerómetro

Acelerómetros de efecto Hall.- Utilizan una masa sísmica donde se coloca un imán y un sensor de efecto Hall que detecta cambios en el campo magnético

Acelerómetros de condensador.- Miden el cambio de capacidad eléctrica de un condensador mediante una masa sísmica situada entre las placas del mismo, que al moverse hace cambiar la corriente que circula entre las placas del capacitor.

Acelerómetro piezoeléctrico

El acelerómetro es uno de los transductores más versátiles, siendo el más común el piezoeléctrico por compresión. Este se basa en que, cuando se comprime un retículo cristalino piezoeléctrico, se produce una carga eléctrica proporcional a la fuerza aplicada.

Los elementos piezoeléctricos están hechos normalmente de circonato de plomo. Los elementos piezoeléctricos se encuentran comprimidos por una masa, sujeta al otro lado por un muelle y todo el conjunto dentro de una caja metálica. Cuando el conjunto es sometido a vibración, el disco piezoeléctrico se ve sometido a una fuerza variable, proporcional a la aceleración de la masa. Debido al efecto piezoeléctrico se desarrolla un potencial variable que será proporcional a la aceleración. Dicho potencial variable se puede registrar sobre un osciloscopio o voltímetro.

Este dispositivo junto con los circuitos eléctricos asociados se puede usar para la medida de velocidad y desplazamiento además de la determinación de formas de onda y frecuencia. Una de las ventajas principales de este tipo de transductor es que se puede hacer tan pequeño que su influencia sea despreciable sobre el dispositivo vibrador. El intervalo de frecuencia típica es de 2 Hz a 10 KHz.

Acelerómetro mecánico

Es el acelerómetro más simple. Se construye uniendo una masa a un dinamómetro cuyo eje está en la misma dirección que la aceleración que se desea medir.

De acuerdo con la Ley Fundamental de la Dinámica o Segunda Ley de Newton

$\mathbf {F} =m\mathbf {a} \,$

donde

\mathbf {F}

representa la fuerza resultante que actúa sobre la masa

m

, y

\mathbf {a}

es la aceleración.

El dinamómetro permite medir el módulo de

\mathbf {F}

, de modo que se puede conocer el módulo de la aceleración

\mathbf {a}

$\mathbf {a} ={\frac {\mathbf {F} }{m}}$

dispositivos de aceleración

DISPOSITIVOS DE ACELERACIÓN

Se denomina acelerómetro a cualquier instrumento destinado a medir aceleraciones. Esto no es necesariamente la misma que la aceleración de coordenadas (cambio de la velocidad del dispositivo en el espacio), sino que es el tipo de aceleración asociada con el fenómeno de peso experimentado por una masa de prueba que se encuentra en el marco de referencia del dispositivo. Un ejemplo en el que este tipo de aceleraciones son diferentes es cuando un acelerómetro medirá un valor sentado en el suelo, ya que las masas tienen un peso, a pesar de que no hay cambio de velocidad. Sin embargo, un acelerómetro en caída gravitacional libre hacia el centro de la Tierra medirá un valor de cero, ya que, a pesar de que su velocidad es cada vez mayor, está en un marco de referencia en el que no tiene peso.

Sensor de temperatura por cambio de estado

Los sensores de cambio de estado consisten en etiquetas, pellets o gránulos, crayones, lacas o cristales líquidos cuya apariencia cambia una vez que se alcanza cierta temperatura. Se usan por ejemplo con trampas de vapor: cuando una trampa supera una cierta temperatura, un punto blanco en una etiqueta de sensor adherida a la trampa se volverá negra. El tiempo de respuesta típicamente es de varios minutos, así que estos dispositivos con frecuencia no responden a los cambios de temperatura transitorios, y la precisión es más baja que con otros tipos de sensores. Además, el cambio en estado es irreversible, excepto en el caso de las pantallas de cristal líquido. Aún así, los sensores de cambio de estado pueden ser útiles cuando se necesita confirmación de que la temperatura en un equipo o material no ha superado un cierto nivel, por ejemplo por razones técnicas o legales durante el embarque del producto.

Sensor de temperatura por dilatación de fluido

Sensor de temperatura por dilatación de fluido

Sensor de temperatura de bulbo de vidrio serie GT 736000

Los dispositivos de dilatación de fluido, cuyo ejemplo típico es el termómetro doméstico, en general vienen en dos clasificaciones principales: el tipo de mercurio y el tipo de líquido orgánico. También hay disponibles versiones que usan gas en lugar de líquido. El mercurio se considera un riesgo ambiental, así que hay regulaciones que rigen el embarque de dispositivos que lo contienen. Los sensores de dilatación de fluido no requieren energía eléctrica, no plantean riesgos de explosión y son estables incluso después de ciclos repetidos. Por otra parte, no generan datos que se registren o transmitan fácilmente, y no pueden hacer mediciones puntuales.