INDICE Página

1. Introducción................................................................................................................22. Formulación del problema..........................................................................................23. Objetivo General.........................................................................................................34. Objetivo Especifico....................................................................................................35. Marco Teórico............................................................................................................3

5.1. Introducción a los robots.....................................................................................35.2.Historia.................................................................................................................45.3. Funcionamiento......................................................................................9

6. Marco Práctico ...........................................................................................................106.1. Descripción de los materiales a utilizar...............................................................106.2. Lista de materiales a usar.....................................................................................136.3. Circuito del robot seguidor de luces....................................................................146.4. Aporte de la ingeniería a la sociedad...................................................................15

7. Conclusiones...............................................................................................................157.1 Recomendaciones………………………………………………………………..15

8. Bibliografía…….........................................................................................................16

1

1. INTRODUCCION:En el presente proyecto se procederá a desarrollar un prototipo de robot que sea capaz de seguir una estela de luz con el fin de que en un tiempo cercano dicho prototipo sse implemente en un robot rescatista que se pueda desenvolver en las empresas mineras de nuestro país.

Desde el principio de los tiempos, el hombre ha deseado crear vida artificial. Los hombres creaban autómatas como un pasatiempo. Los materiales que se utilizaban estaban al alcance de todos.

Estos primeros autómatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta para poder realizar sus movimientos. Con la creación de las primeras máquinas nació la robótica.

El presente proyecto pretende brindar la información necesaria acerca de los componentes que conforman un robot para posteriormente mostrar a detalle la composición, ensamblado y funcionamiento del mismo.

En la primera etapa del proyecto mostraremos las características generales de cada elemento necesario en la fabricación de un robot a pequeña escala. Posteriormente enlistaremos los materiales a utilizarse en nuestro prototipo y daremos una descripción particular de cada uno de ellos, y finalizaremos mostrando el proceso de ensamble y verificando su correcto funcionamiento.

ROBOT es aquel maquinismo que actúa de manera automática una acción, para la cual está hecho. Su combinación de hardware y software se basa justo en eso, sus programaciones son su software y el “cuerpo” o maquinaria que usa para ejecutar dicha acción es su hardware.

Actualmente, los robots (aunque muchos no sepan) están siendo usados en muchas fábricas y empresas. Un ejemplo de esta son las textiles y las cerveceras, los mecanismo que se usan actúan prácticamente solos, solo basta con darle con el botón comenzar, o parar, o finalizar. Este fenómeno en las industrias es también llamado “Automatización Industrial”. Gracias a esta, la labor del hombre consiste ahora básicamente de la constante vigilancia de las máquinas y trabajar en cooperación con estas (porque hay cosas que las máquinas no pueden hacer).

Sin embargo, a pesar de todo esto que nos ofrece la robótica y el desarrollo, también trae consigo riesgos, por lo que se requiere la debida educación y capacitación del personal para trabajar con las nuevas maquinarias, con el fin de disminuir el riesgo de accidentes de menores y mayores grados.

El proyecto a realizar es un robot seguidor de luz, que cumple con la función de seguir cualquier rayo de luz que sea detectado por sus sensores y de forma inmediata hacer reaccionar el motor con el fin de que el robot vaya en dirección a la luz.

Esta función es usada a menudo en zonas que pueden ser riesgosas para una persona, el uso de este tipo de robot permite el acceso a esas áreas sin arriesgar la vida. Dando más seguridad y conformidad al trabajador.

2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA: ¿Cómo desarrollar un prototipo robot que siga una estela de luz?

2

3. OBJETIVO GENERAL:Desarrollar un prototipo de un robot que siga una estela de luz, y sobre la base del mismo crear un robot rescatista.

4. OBJETIVOS ESPECÍFICO: Diseñar un prototipo de robot que siga una estela de luz. Desarrollar el prototipo de robot.

5. MARCO TEÓRICO.5.1. INTRODUCCION A LOS ROBOTS.

Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La independencia creada en sus movimientos hace que sus acciones sean la razón de un estudio razonable y profundo en el área de la ciencia y tecnología. La palabra robot puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.[]

No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ese comportamiento imita al de los humanos o a otros animales. Actualmente podría considerarse que un robot es una computadora con la capacidad y el propósito de movimiento que en general es capaz de desarrollar múltiples tareas de manera flexible según su programación; así que podría diferenciarse de algún electrodoméstico específico.

Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente autónomas no

3

aparecieron hasta el siglo XX. El primer robot programable y dirigido de forma digital, el Unimate, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de metal de una máquina de tinte y colocarlas.

Por lo general, la gente reacciona de forma positiva ante los robots con los que se encuentra. Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento del hogar son cada vez más comunes en los hogares. No obstante, existe una cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados con sus colegas de ficción, los robots reales siguen siendo limitados.

5.2. HISTORIA :

Los primeros autómatas

En el siglo IV antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y al que llamó «La paloma». También el ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, vapor y agua.[ ]Por su parte, el estudioso chino Su Song levantó una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas de las horas.[]

Al Jazarií (1136–1206), un inventor musulmán de la dinastía Artuqid, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, entre los que había útiles de cocina, autómatas musicales que funcionaban con agua, y en 1206 los primeros robots humanoides programables. Las máquinas tenían el aspecto de cuatro músicos a bordo de un bote en un lago, entreteniendo a los invitados en las fiestas reales. Su mecanismo tenía un tambor programable con clavijas que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero moviendo las clavijas.

Desarrollo moderno

El artesano japonés Hisashige Tanaka (1799–1881), conocido como el «Edison japonés», creó una serie de juguetes mecánicos extremadamente complejos, algunos de los cuales servían té, disparaban flechas retiradas de un carcaj e incluso trazaban un kanji (caracteres utilizados en la escritura japonesa).[]

Por otra parte, desde la generalización del uso de la tecnología en procesos de producción con la Revolución industrial se intentó la construcción de dispositivos automáticos que ayudasen o sustituyesen al hombre. Entre ellos destacaron los Jaquemarts, muñecos de dos o más posiciones que golpean campanas accionados por mecanismos de relojería china y japonesa.

Robots equipados con una sola rueda fueron utilizados para llevar a cabo investigaciones sobre conducta, navegación y planeo de ruta. Cuando estuvieron listos para intentar nuevamente con los robots caminantes, comenzaron con pequeños

4

hexápodos y otros tipos de robots de múltiples patas. Estos robots imitaban insectos y artrópodos en funciones y forma. Como se ha hecho notar anteriormente, la tendencia se dirige hacia ese tipo de cuerpos que ofrecen gran flexibilidad y han probado adaptabilidad a cualquier ambiente.

Aibo de Sony. En una exposición de Caixa Galicia en Ponferrada

Con más de 4 piernas, estos robots son estáticamente estables lo que hace que el trabajar con ellos sea más sencillo. Sólo recientemente se han hecho progresos hacia los robots con locomoción bípeda.

En el sentido común de un autómata, el mayor robot en el mundo tendría que ser el Maeslantkering, una barrera para tormentas del Plan Delta en los Países Bajos construida en los años 1990, la cual se cierra automáticamente cuando es necesario. Sin embargo, esta estructura no satisface los requerimientos de movilidad o generalidad.

En 2002 Honda y Sony, comenzaron a vender comercialmente robots humanoides como «mascotas». Los robots con forma de perro o de serpiente se encuentran, sin embargo, en una fase de producción muy amplia, el ejemplo más notorio ha sido Aibo de Sony.

La robótica en la actualidad

En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales o de consumo.

Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.

5

Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado por robots.

Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Spiritual Machine, un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.

Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos[] o vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.

Arquitectura de los robots

Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:

6

1. Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio en el desplazamiento, pues es bípedo.2. Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.3. Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.4. Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.

En ésta última se puede clasificar según su morfología en: Robots angulares o antropomórficos, robots cilíndricos, robots esféricos o polares, robots tipo SCARA, robots paralelos, robots cartesianos, entre otros.

La mano robótica

El robot de fabricación más común es el brazo robótico. Un brazo robótico típico se compone de siete segmentos metálicos, unidos por seis articulaciones. La computadora controla el robot girando motores individuales conectados a cada paso conjunta (unos brazos más grandes utilizan la hidráulica o neumática). A diferencia de los motores de corriente,los motores de paso pueden moverse en incrementos exactos (echa un vistazo a Anaheim Automation para saber cómo). Esto permite que el ordenador pueda mover el brazo de manera muy precisa, repitiendo exactamente el mismo movimiento una y otra vez. El robot utiliza sensores de movimiento para hacer que se mueva con la cantidad justa. Un robot industrial con seis articulaciones se asemeja mucho a un brazo humano - tiene el equivalente de un hombro, un codo y la muñeca a. Típicamente, el hombro está montado en una estructura de base estacionaria en lugar de a un cuerpo móvil. Este tipo de robot tiene seis grados de libertad, lo que significa que puede pivotar en seis formas diferentes. Un brazo humano, en comparación, tiene siete grados de libertad.

El trabajo de su brazo es mover la mano de un lugar a otro. Del mismo modo, el trabajo del brazo robótico es mover un efector final de un lugar a otro. Se puede equipar brazos robóticos con todo tipo de efectores de extremo, que están adaptados a una aplicación particular. Un efector final común es una versión simplificada de la mano, que puede captar y transportar objetos diferentes. Las manos robóticas a menudo han incorporado sensores de presión que le dicen a la computadora que tan duro el robot está sujetando un objeto en particular. Esto evita que el robot caiga o se rompa lo que lleva. Otros efectores finales incluyen sopletes, los ejercicios y las pinturas en aerosol.

Robots industriales

Los robots industriales están diseñados para hacer exactamente lo mismo, en un ambiente controlado, una y otra vez. Por ejemplo, un robot podría torcer las tapas en frascos de mantequilla de maní que bajan una línea de montaje. Para enseñar a un robot cómo hacer su trabajo, el programador guía el brazo a través de los movimientos utilizando un controlador de mano. El robot almacena la secuencia

7

exacta de los movimientos en su memoria, y lo hace una y otra vez cada vez que una nueva unidad viene por la línea de montaje.

La mayoría de los robots industriales trabajan en cadenas de montaje de automóviles, poniendo los coches juntos. Los robots pueden hacer un montón de este trabajo más eficientemente que los seres humanos porque son tan precisos. Siempre perforar en el mismo lugar, y siempre apriete los pernos con la misma cantidad de fuerza, no importa cuántas horas he estado trabajando. Robots de fabricación son también muy importantes en la industria informática. Se necesita una mano increíblemente precisa para armar un pequeño microchip.

Canadá, Brasil, Reino Unido y Estados Unidos. A diferencia de las competiciones de los robots de lucha sumo que se celebran regularmente en algunos lugares o las peleas de ficción de “Battlebots“transmitidas por televisión, estos torneos incluyen la construcción de un robot.

Cuestiones éticas

Existe la preocupación de que los robots puedan desplazar o competir con los humanos. Las leyes o reglas que pudieran o debieran ser aplicadas a los robots u otros “entes autónomos” en cooperación o competencia con humanos si algún día se logra alcanzar la tecnología suficiente como para hacerlos inteligentes y conscientes de sí mismos, han estimulado las investigaciones macroeconómicas de este tipo de competencia, notablemente construido por Alessandro Acquisti basándose en un trabajo anterior de John von Neumann.

Actualmente, no es posible aplicar las Tres leyes de la robótica, dado que los robots no tienen capacidad para comprender su significado, evaluar las situaciones de riesgo tanto para los humanos como para ellos mismos o resolver los conflictos que se podrían dar entre estas leyes.

Entender y aplicar lo anteriormente expuesto requeriría verdadera inteligencia y consciencia del medio circundante, así como de sí mismo, por parte del robot, algo que a pesar de los grandes avances tecnológicos de la era moderna no se ha alcanzado.

El impacto de los robots en el plano laboral

Muchas grandes empresas, como Intel, Sony, General Motors, Dell, han implementado en sus líneas de producción unidades robóticas para desempeñar tareas que por lo general hubiesen desempeñado trabajadores de carne y hueso en épocas anteriores.

Esto ha causado una agilización en los procesos realizados, así como un mayor ahorro de recursos, al disponer de máquinas que pueden desempeñar las funciones de cierta cantidad de empleados a un costo relativamente menor y con un grado mayor de eficiencia, mejorando notablemente el rendimiento general y las ganancias de la empresa, así como la calidad de los productos ofrecidos.

8

Pero, por otro lado, ha suscitado y mantenido inquietudes entre diversos grupos por su impacto en la tasa de empleos disponibles, así como su repercusión directa en las personas desplazadas. Dicha controversia ha abarcado el aspecto de la seguridad, llamando la atención de casos como el ocurrido en Jackson, Míchigan, el 21 de julio de 1984 donde un robot aplastó a un trabajador contra una barra de protección en la que aparentemente fue la primera muerte relacionada con un robot en los EE. UU.

Debido a esto se ha llamado la atención sobre la ética en el diseño y construcción de los robots, así como la necesidad de contar con lineamientos claros de seguridad que garanticen una correcta interacción entre humanos y máquinas.

Este proyecto que desarrollaremos está compuesto por, elementos y dispositivos mecánicos y electrónicos, los cuales hacen uso de los sensores, actuadores y una interfaz.

Nuestro proyecto de desarrollo (robot seguidor de luz), requiere de varios componentes que se expondrán a continuación, analizando concepto, características, ventajas, desventajas, etc. Comenzaremos analizando los componentes básicos, que son objeto de estudio en la materia para terminar analizando los particulares para el proyecto.

5.3. FUNCIONAMIENTO:

Para la lógica del robot, este debe ser capaz de seguir la luz en lugares oscuros. Para nuestro caso, los sensores deben ser capaces detectar la variación de la luz, para activar los motores para permitir al robot seguir la fuente de iluminación.

El diseño se enfoca en la parte digital básica, es decir al análisis digital orientado al uso de compuertas lógicas.

Los sensores (LDR), que detectan la luz, una resistencia que se encarga de regular la potencia generada por las baterías y de un diodo que permite que el paso de corriente sea solo en una dirección.

El robot es controlado por un transistor, que lo que hace es que cuando el LDR, cambie a uno lógico, este permitirá el paso de corriente a los motores. Como este transistor consta de tres patitas, la patita que en el diagrama se aprecia como “B” (Base) está conectada directamente a una resistencia, la cual está conectada al LDR. Esta conexión se encarga de regular el envío de corriente de la batería hacia el circuito, ya que si pasa demasiada corriente por el circuito, este podría quemarse, y si la corriente es muy baja, los motores no podrán moverse.En la patita “C” (colector), se conecta al diodo, que también está conectado a la otra patita del LDR. Además en esta parte se conectan las entradas y salidas positivas del circuito, esto en la parte que va por el LDR.

9

Y por último la patita “E” (emisor), tiene como única conexión la entrada negativa, la cual cierra el circuito. Y permite que la corriente llegue al motor para activarse.

6. MARCO PRÁCTICO:6.1. DESCRIPCION DE LOS MATERIALES A UTILIZAR:

6.1.1. LDR (Light-Dependent Resistor, resistor dependiente de la luz):Un LDR es un resistor que varía su valor de resistencia eléctrica dependiendo de la cantidad de luz que incide sobre él. Se le llama, también, foto resistor o fotorresistencia. El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (en algunos casos puede descender a tan bajo como 50 ohm) y muy alto cuando está a oscuras (puede ser de varios megaohms).

Los LDR se fabrican con un cristal semiconductor fotosensible como el sulfuro de cadmio (CdS). Estas celdas son sensibles a un rango amplio de frecuencias lumínicas, desde la luz infrarroja, pasando por la luz visible, y hasta la ultravioleta.

La variación de valor resistivo de un LDR tiene cierto retardo, que es diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro.

Por esta razón un LDR no se puede utilizar algunas aplicaciones, en especial en aquellas en que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo.

La lentitud relativa del cambio es una ventaja en algunos casos, porque así se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (por ejemplo cuando está iluminado por un tubo fluorescente alimentado por corriente alterna), En otras aplicaciones (como la detección de luminosidad para saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante.

6.1.2. RESISTOR:

Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., los resistores se emplean para producir calor aprovechando el efecto Joule.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionado por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.

Los resistores se utilizan en los circuitos para limitar el valor de la corriente o para fijar el valor de la tensión.

10

6.1.3. TRANSITOR:

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos móviles, etc.

6.1.4. DIODO EMISOR DE LUZ:

Un diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de light-emitting diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta también reciben el nombre de UV LED (ultraviolet light-emitting diode) y los que emiten luz infrarroja se llaman IRED (infrared emitting diode).

El dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un LED es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo

6.1.5. MOTOR:

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica mediante interacciones electromagnéticas. Algunos motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en eléctrica funcionando como generadores.

Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías.

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.

El conductor tiende a funcionar como un electromán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo así propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.

11

Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

6.1.6. RUEDAS O LLANTAS:

La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas.

Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, en el transporte terrestre, y como componente fundamental de diversas máquinas. El conocimiento de su origen se pierde en el tiempo, y sus múltiples usos han sido esenciales en el desarrollo del progreso humano.

6.1.7. BATERIA:

Las baterías son aparatos electroquímicos que convierten la energía química en energía eléctrica. Están compuestas por un conjunto de células electrolíticas utilizadas para suministrar una provisión de corriente eléctrica continua o directa. Hay células primarias y células secundarias.

Las células primarias ordinariamente llamadas pilas producen electricidad en un proceso químico irreversible, y es necesario eliminarlas y sustituirlas cuando se agotan. Las células secundarias o acumuladoras actúan de acuerdo con un principio reversible, y es posible recargarlas conectándolas con otra fuente adecuada de corriente eléctrica. Todas las células tienen dos electrodos sumergidos en un electrólito. El electrólito es una sustancia, a menudo líquida, que conduce electricidad gracias a su disociación en elevado número de iones. Éstos son átomos que han perdido o ganado electrones, y por lo tanto tienen una carga eléctrica. Algunos ejemplos de electrólitos son las soluciones de ácidos, bases y sales.

Cuando dos electrodos apropiados se sumergen en un electrólito, un exceso de electrones aparece en un electrodo (negativo) y una deficiencia en el otro (positivo). La diferencia de potencial eléctrico entre los dos electrodos origina el flujo de una corriente eléctrica en un circuito externo que vincula a los dos electrodos. El flujo de electrones se produce de negativo a positivo, pero por convención y a consecuencia de razones históricas (los electrones se descubrieron mucho después del invento de las células eléctricas) afirmamos que la corriente fluye de positivo a negativo.

12

6.1.8. PROTOBOARD:

El "protoboard","breadboard" (en inglés) o "placa board" es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas de producción comercial.

Es en la actualidad una de las placas de prueba más usadas. Está compuesta por bloques de plástico perforados y numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas. Las líneas se cortan en la parte central del bloque para garantizar que dispositivos en circuitos integrados de tipo dual in-line package (DIP) puedan ser insertados perpendicularmente y sin ser tocados por el proveedor a las líneas de conductores. En la cara opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y mantener en su lugar las tiras metálicas.

Debido a las características de capacitancia (de 2 a 30 pF por punto de contacto) y resistencia que suelen tener los protoboard están confinados a trabajar a relativamente baja frecuencia (inferior a 10 ó 20 MHz, dependiendo del tipo y calidad de los componentes electrónicos utilizados).

Los demás componentes electrónicos pueden ser montados sobre perforaciones adyacentes que no compartan la tira o línea conductora e interconectados a otros dispositivos usando cables, usualmente unifilares. Uniendo dos o más protoboard es posible ensamblar complejos prototipos electrónicos que cuenten con decenas o cientos de componentes.

El nombre inglés «protoboard» es una contracción de los vocablos ingleses prototype board y es el término que se ha difundido en los países de habla hispana, aunque se suele emplear también la traducción al castellano placa de pruebas. Sin embargo, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra, se conoce como breadboard. Anteriormente un breadboard era una tabla utilizada como base para cortar el pan, pero en los principios de la electrónica los pioneros usaban dichas tablas para montar sus prototipos, compuestos por tubos de vacío, clavijas, etc., los cuales eran asegurados por medio de tornillos e interconectados usando cables.

6.2. LISTA DE MATERIALES A USAR:

Material Cantidad

LDR (fotorresistencia) 2

Resistencia 100K ohmios a ¼ de vatio 2

Resistencia 1K ohmios a ¼ de vatio 4

13

Transistores 2N 2222a 4

Led (color rojo) 2

Motoreductor Voltaje 3-12 Vdc 2

Llantas 2

Batería 9V 1

Conector de batería 1

Protoboard 1

Kit de cables para conexiones en el protoboard 1

6.3. CIRCUITO DEL ROBOT SEGUIDOR DE LUCES:

Para la otra parte de la rueda armar el mismo circuito.

R1:1KΩR2:100 KΩR3:1 KΩQ1: Transistor 2N 2222a

Q2: Transistor 2N 2222a

LDR: Fotorresistencia MT1: MotoreductorD1: Led (color rojo)

14

6.4. APORTE DE LA INGENIERIA A LA SOCIEDAD: - Robot rescatista: Nuestra sociedad no está exenta de desastres ya sean estos naturales o provocados, una finalidad de este prototipo es que este pueda realizar algunas acciones donde la mano humana estaría en grave peligro.Uno de los escenarios son los yacimientos mineros, pues en estos ambientes siempre ocurren derrumbes y los mineros suelen quedar atrapados en sus entrañas.Sin embargo los trabajadores llevan cascos con luminarias y la misión del robot es que logre dar con la ubicación de los trabajadores al seguir y tratar de alcanzar la luz que emite el bombillo que llevan en su casco los trabajadores mineros, ya que si se hiciera una búsqueda con personal sería un gran riesgo por la probabilidad de más derrumbes que los atrapen o dejen saldos lamentables, pero el prototipo es una forma segura de búsqueda porque no se arriesga la vida de más personas.

Ventajas: Disminuye el riesgos humanos, ya que al ser esta una unidad robótica se puede reparar o remplazar el mismo.

Desventajas: En espacios con demasiada iluminación este queda inutilizable porque al seguir rastros de luz si el ambiente está muy iluminado o hay varios rastros de luz el robot no sabe que rastro seguir.

7. CONCLUSIÓN:

Para desarrollar nuestro prototipo de robot, es necesario tener un conocimiento medio de electrónica.

El desarrollo del prototipo se lo realizo siguiendo el circuito antes mencionado, y nos permitio apoyar nuestras ideas acerca del funcionamiento individual y colectivo de cada elemento que lo conforma.

Con el desarrollo del mismo en un tiempo no muy lejano se puede construir una máquina que evite perdidas de tipo humano en labores de rescate ya sean naturales como provocados.

7.1. RECOMENDACIONES.- Tener cuidado con los materiales, puesto que son sensible.- Realizar un análisis previo.- Seguir las instrucciones paso a paso.- Realizar simulaciones antes del armado.

15

8. BIBLIOGRAFÍA.- Autoría propia.- Wikipedia la enciclopedia libre.- Electrónica y Tecnología “El Profe García”

16