El Robot como un Sistema mecatrnico

El Robot como un Sistema mecatrnicoAutmata, del latn automta y este del griego autmatos, espontneo o con movimiento propio. Segn la RAE, mquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado. Un equivalente tecnolgico en la actualidad seran los robots autnomos. Si el robot es antropomorfo se conoce como androide.

Comienzos de los robotsTambin el ingeniero Hern de Alejandra(10-70d.C.) cre numerosos dispositivos automticos y describi mquinas accionadas por presin de aire, vapor y agua.

Al Jazari(11361206 dise y construy una serie de mquinas automatizadas y en 1206 los primeros robots humanoides programables.

De donde viene la palabra Robot?Del inglesrobot, que a su vez deriva del checorobota(prestacin personal), unrobotes unamquina programableque puede manipular objetos y realizar operaciones que antes slo podan realizar los seres humanos.

Un robot es dispositivo humanoide con cierto grado de inteligencia, que substituye a las personas en la realizacin de tareas tiles.

La palabrarobtica, usada para describir este campo de estudio, fue acuada por el escritor deciencia ficcinIsaac Asimov. La robtica concentra 3 reas de estudio: la mecatrnica, lafsicay lasmatemticascomo ciencias bsicas.

Caractersticas de un robotMultifuncionalidad: versatilidad para llevar a cabo distintas tareas, incluso aqullas no previstas en principio por los diseadores, lo cual implica una considerable autoadaptabilidad al entorno.Programabilidad: capacidad para modificar la tarea mediante el cambio de programa, que propicia su adaptacin rpida y econmica a diferentes aplicaciones.

Generaciones de la Robtica Se suelen distinguir tresgeneracionesen el desarrollo de la industria robtica:

Primera generacin: robots con la capacidad para almacenar trayectorias de movimiento descritas punto a punto. Esta primera generacin de robots era programable y de tipobrazo manipulador. Slo podan memorizar movimientos repetitivos, asistidos por sensores internos que les ayudaban a moverse con precisin.

Segunda generacin. A finales de los 70. Estos robots cuentan con sensores externos (tacto y visin por lo general) que dan al robot informacin (realimentacin) limitada del mundo exterior. Pueden hacer elecciones limitadas o tomar decisiones y reaccionar ante el entorno de trabajo; se les conoce por ello como robots adaptativos.

Tercera Generacin: Emplean la inteligencia artificial (IA) y hacen uso de los ordenadores ms avanzados. Estos ordenadores no slo trabajan con datos, sino que tambin lo hacen con los propios programas, realizan razonamientos lgicos y aprenden. La IA permite a los ordenadores resolver problemas inteligentemente e interpretar informacin compleja procedente de avanzados sensores.

La estructura de un robot es el conjunto de elementos mecnicos que le dan forma y soportan los dems elementos que lo componen.

Todos los robots estn formados fundamentalmente por los siguientes componentes: sensores, sistemas de control, actuadores, herramientas y elementos que suministran energa.

SensoresLos sensores son los encargados de recoger la informacion del entorno y enviarla al sistema de control para su procesamiento.Los sensores se pueden clasificar en dos tipos dependiendo de la funcin que realicen. Sensores externos: Son los que sirven para tomar datos del entorno del robot, como por ejemplo, detectar objetos (finales de carrera, sensores infrarrojos y ultrasonidos), niveles de iluminacin (LDR), temperatura (NTC o PTC), etc.Sensores internos: Sirven para controlar el propio funcionamiento del robot, como velocidad de los motores, posicin de elementos mviles, la fuerza ejercida, etc.SISTEMAS DE CONTROLLos sistemas de control son los encargados de analizar la informacin que les mandan los sensores, tomar decisiones y dar ordenes para que las realicen los actuadores.Estos sistemas de control pueden realizarse de dos formas:

Mediante un circuito electrnico que puede ser programable. Este sistema de control permite construir pequeos robots mviles sin necesidad de cables de conexin con un ordenador.

Mediante ordenador. Este es mas utilizado en mquinas que no realizan desplazamientos, ya que la conexin por cable con el ordenador dificultara su movilidad.ACTUADORESElementos encargados de promocionar el movimiento a las articulaciones del robot.

Dependiendo de la forma en la que reciban la energa para realizar el movimiento, se puede hacer la siguiente clasificacin:

Actuadores elctricos. Son los motores elctricos que utilizan la energa elctrica para el que el robot ejecute sus movimientos. Se emplean para robots de tamao mediano, que no requieren de tanta velocidad ni potencia .Elctricos de corriente continua se utilizan para proporcionar movimientos giratorios en los que no se requiere mucha precisin.

Motores paso a paso: permiten controlar de forma precisa el ngulo de giro del motor, haciendo que el motor se coloque en un posicin determinada.

Actuadores hidrulicos y neumticos. Son los solenoides, formados por una bobina de hilo de cobre esmaltado, en cuyo interior se mueve un ncleo de hierro cuando se hace circular una corriente por el bobinado. Con los solenoides se consiguen movimientos lineales cortos, y se pueden utilizar para enclavar o liberar determinadas partes mviles de la mquina.

PINZAS Y HERRAMIENTAS

Los robots manipuladores suelen llevar algn dispositivo que se une a la mueca del robot para realizar una tarea determinada.Se pueden dividir en dos tipos: las pinzas, diseadas para la manipulacin, transporte y unin de objetos, y las herramientas, cada una de ellas diseada para una funcin especfica.

SUMINISTRO DE ENERGALos robots son mquinas electromagnticas; por ello necesitan un suministro de energa elctrica, al menos, para el sistema de control. La energa elctrica tambin proporciona alimentacin para los motores elctricos y electromagnticos.Si los robots constan de motores de explosin, ser necesario disponer de un suministro de gasolina o gasoil. Cuando el robot incluya actuadores hidrulicos o neumticos, ser preciso dsiponer tambin de un suministro de aceite o de aire, respectivamente.