El objetivo de nuestro proyecto consiste en la realización de una araña mecatrónica, la cual será capaz de evadir objetos u obstáculos que se le pongan enfrente o le obstruyan su camino, la característica principal de dichos objetos es que no sea traslucidos. Esto lo haremos con la ayuda de sensores los cuales se encargaran de mandar una señal al mecanismo para que este realice la acción necesaria para que pueda evadir el obstáculo sin ningún problema.
Se hará con la finalidad de poner a prueba nuestros conocimientos de mecánica, electrónica, resistencia de materiales, diseño y análisis de mecanismos además de otros que hemos adquiridos a lo largo de nuestra estancia en la universidad los cuales se verán proyectados en la materia de robótica.
Palabras clave: robótica, araña, prototipo, construcción, mecánica, electrónica.
ROBOT O PROTOTIPO.
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 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 ése 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.
MUESTRAS DE ROBOTS
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LA ROBOTICA
La robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
Historia
La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de “artefactos”, que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingénios) acuñó el término “automática” en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.
TIPOS DE ROBOT
Robot Unimate modelo PUMA.
Este robot presenta una configuración angular, tiene 3 grados de libertad en el cuerpo y brazo y 3 en la muñeca, dando un total de 6 grados de libertad
Su utilización principal en la celda de manufactura es para carga y descarga de materiales a las maquinas de control numérico.
Robot del sistema AS/RS
Este es un robot de configuración cartesiana, tiene 3 grados de libertad en el cuerpo y brazo (coorespondiente a los ejes X,Y,Z), y un grado de libertad rotacional en la muñeca.
Su utilización principal es para carga y descarga de pallets entre el almacén y el transportador.
Robot Mitsubishi modelo Movemaster.
Este robot presenta una configuración angular o de brazo articulado, presenta 3 grados de libertad en el cuerpo y brazo y 2 grados de libertad en la muñeca.
Tiene varios usos en la celda de manufactura, su función principal es para ensamble de piezas mecánicas y se utiliza también para carga y descarga de materiales a la estación de inspección por medición.
Robot Amatrol modelo Jupiter.
El robot modelo JUPITER tiene una configuración SCARA (no clásica),tiene 3 grados de libertad en el cuerpo y brazo y 1 grado de libertad rotacional en la muñeca.
La función principal de este tipo de robots es de ensamble de piezas electrónicas como ocurre en la celda de manufactura.
Otra característica de este robot es que cuenta con un sistema de gripper flexible que le permite cambiar de pinza o herramienta de una forma automática.
ARQUITECTURAS DE LOS ROBOTS
La arquitectura, definida por el tipo de configuración general del robot, puede se metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un robot a través del cambio de su configuración por el propio robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales -cambio de herramienta o de efector terminal-, hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales.
Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: Poliarticulados, Móviles, Androides, Zoomórficos e Híbridos.
Poliarticulados.-
Bajo este grupo están los robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios -aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados- y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinaado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad". En este grupo se encuentran los manipuladores, los robots industriales, los robots cartesianos y algunos robots industriales y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o deucir el espacio ocupado en el suelo.
Móviles.-
Son robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores.
Las tortugas motorizadas diseñadas en los años ciencuentas, fueron las precursoras y sirvieron de base a los estudios sobre inteligencia artificial desarrollados entre 1965 y 1973 en la Universidad de Stranford.
Estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctr icamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.
Androides.-
Son robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemático del ser humano. Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación.
Uno de los aspectos más complejos de estos robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simu ltáneamente el equilibrio del robot .
Zoomórficos.-
Los robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos.
A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadoress y no caminadores. El grupo de los robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolu cionado. Cabe destacar, entre otros, los experimentados efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. En cambio, los robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numeroso y están siendo experimentados en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteando o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos robots serán interesante en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.
Híbridos.-
Estos robots corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, e s al mismo tiempo uno de los atributos de los robots móviles y de los robots zoomórficos. De igual forma pueden considerarse híbridos algunos robots formados por la yuxtaposición de un cuerpo formado por un carro móvil y de un brazo semejante al de los r obots industriales. En parecida situación se encuentran algunos robots antropomorfos y que no pueden clasificarse ni como móviles ni como androides, tal es el caso de los robots personales.
CLASIFICADOS POR GRADO DE AUTONOMÍARobots autónomos
Robots teledirigidos
Robots de teledirección asistida (es una combinación de las anteriores)
CLASIFICADOS POR TIPO DE PROPÓSITORobots especializados
Robots domésticos (por ejemplo, en Domótica se denominan Domobots porque se comunican con la casa domótica)
Robots modulares
Robots generalistas
CLASIFICADOS POR FUNCIONRobots industriales (o de manufactura)
Robots para aplicaciones médicas y biológicas
Assistive robots (o Caretaker robot: Robots cuidadores o de asistencia)
Service robots (Robots de servicio)
Robots de uso personal (o portables)
Robots educativos (desde educación de diseño de robots hasta educación asistida por robot)
Robots de seguridad
Robots espaciales (o de espacio exterior)
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