Control i robòtica

Què és un robot?

Un robot és un dispositiu o mecanisme articulat que desenvolupa moviments o funcions automàtiques seguint instruccions externes o unes regles que li han estat incorporades.Les instruccions i regles li poden ser donades per supervisió humana directa,(mitjançant un programa informàtic predefinit) o seguint un conjunt de regles generals,(utilitzant tècniques d'intel·ligència artificial). Generalment aquestes tasques substitueixen, imiten o estenen el treball humà, com l'assemblatge en línies de manufactura, la manipulació d'objectes pesants o perillosos, la feina a l'espai, etc.

Què és la tecnologia del control i la automàtica

La tecnología de control és qualsevol tecnologia que permet controlar, generalment de forma automàtica (encara que no necessàriament ) un ambient , una màquina , etc.

L'objectiu d'un sistema de control és governar la resposta del sistema controlat sense que hagi d'intervenir directament un operari sobre els elements de sortida. L'operari manipula només les magnituds de sortida desitjades d'aquest sistema , anomenades les consignes , i el sistema de control s'encarrega de governar per mitjà dels accionaments o actuadors corresponents .

Automàtica: ciència i tècnica de l'automatització . L'automatització reemplaça l'home pura i simplement per una màquina capaç d'efectuar les mateixes operacions que aquest; l'automàtica , per contra , es proposa aprofitar aquesta substitució per reorganitzar el procés de fabricació en funció de les noves possibilitats que presenta l'automatisme respecte a la que imposava anteriorment el caràcter manual de la feina .

Orígens i evolució dels robots

Origen

Molta gent té alguna idea del que és la robòtica, i fins i tot saben quins són les seves aplicacions i el seu potencial, però la majoria de persones no sap el seu origen com a ciència.

La robòtica té el seu origen fa milers d'anys enrere ens basarem en registres històrics per aclarir que antigament la paraula robots no existia, sinó que eren coneguts com autòmats.

Al 1774 Pierre Jaquet-Droz, va descriure una maquina autònoma, es a dir, una màquina que te moviments propis.Pero 150 anys despres la idea la varen fer realidad, un txec Karel Capek que va dir a la seva màquina rabota que vol dir feina.

Elements d'un robot

Estructura

La estructura robòtica és la constitució física d'aquest, és a dir, les parts principals que els componen i fan que realitzi correctament el treball establert.

Tots els robots tenen un conjunt d'elements semblants que fan que aquest pugui realitzar el seu treball, les parts principals són: estructura mecànica, transmissions, actuadors, sensors, elements terminals i controlador.

Els elements que formen part de la totalitat dels robots són:

• Manipulador: És el component principal. Està format per una serie d'elements estructurals sòlids o eslabons units mitjançant articulacions que permeten el moviment.
• Controlador: És el que regula cada un dels moviments del manipulador, les accions, cálculs i processat de la informació. El controlador rep i envia senyals a altres màquines-eines (per mitjà de senyals d'entrada / sortida) i emmagatzema programes.
• Dispositius de entrada i sortida de dades: Els dispositius d'entrada i sortida permeten introduir i, al seu torn, veure les dades del controlador. Per enviar instruccions al controlador i per donar d'alta programes de control, comunament s'utilitza un ordinador addicional. Cal aclarir que alguns robots únicament posseeixen un d'aquests components. En aquests casos, un dels components d'entrada i sortida permet la realització de totes les funcions. Els més comuns són: teclat, monitor i caixa de comandaments.
• Dispositius especials: Entre aquests es troben els eixos que faciliten el moviment transversal del manipulador i les estacions d'acoblament, que són utilitzades per a subjectar les diferents peces de treball.

Actuadors

Un actuador son dispositius capaços de transformar la força en moviment, ex: pistons, motors.

Hi ha diferents tipus:

• Actuadors Hidràulics: La transmissió de la força es realitza a partir de l’utilització de fluids incomprimibles, com per exemple els olis.

Avantatges

 *Elevada potència en relació al seu tamany.
 *Reduit Baklash: Problemes de transmissió indessitjat de moviment deguts a canvis en la carrega.
 *Possibilitat de generar grans forces transmitint pressions.
 *Utilitzable en ambients perillosos ja que necessiten de molt poca electrònica i el fluid pot ser no   inflamable.
 *Poden manipular carregues de major pes que els sistemes pneumàtics o elèctrics.
 *Petit temps de resposta a sobtats canvis de potència.
 *Més robust a colisions que els equips elèctrics.
 *Més fàcils de ser controlats que els equips pneumàtics. 

Desventatges

 *Perdues de fluid poden contaminar l’entorn.
 *Sorollós.
 *Canvis de temperatura en l’ambient modifiquen la viscositat del fluid de manera que a baixes temperatures la viscositat augmenta provocan moviments a batzegades.
 *El preu econòmic dels components no decrementen proporcionalment al seu tamany.
 *El control amb servo es més complexe que l’elèctric. 

• Actuadors Pneumàtics: La transmissió es realitza a menors pressions utilitzant fluids gasossos (comprimibles), com per exemple l’aire comprimit.

Avantatges

 *Són els actuadors més barats.
 *Disposa d’un menor número de parts en moviment, reduintse els costos i augmentant l’eficiència.
 *El més rapid de resposta permeten cicles de treball de periòdes molt curts de temps.
 *Segurs en ambients perillosos, fins i tot humits, al poguer funcionar sense electrònica de control.   De fet el control sol ser de tot o res, ja que els canvis de volum son dificils de controlar.

Desventages

 *Determinats moviments molt sofisticats i el control de velocitat esdevenen sistemes molt i molt complexes de realitzar amb pneumàtica.
 *No massa útils per manipular carregues pesades amb precissió degut a la compressió d’aire.
 *El canvis de temperatura de l’aire, al ser comprimit, pot provocar condensació i una determinada humitat dins dels conductes i actuadors. 
 *Aquesta aigua al ser més densa pot provocar problemes en la transmissió de pressions, obligant el sistema a ser drenat.  
 *El problema s’atenua ubicant apropiadament refredadors i drenadors d’aigua.

• Actuadors Elèctrics: La transmissió es realitza a partir de la força generada per camps electromagnètics.

Avantatges

 *Els elements bàsics, en aquest cas el motor elèctric, es molt mes lleuger que l’hidràulic.
 *La precisió i repetibilitat és més elevada que els hidràulics o pneumàtics.
 *Nets i poc sorollosos.
 *Poc manteniment i facilment reperables.
 *El lligam entre l’actuador i l’electrònica de control és molt simple.
 *En constant evolució.
 *Facilment controlables.

Desventatges

 *Cal adaptació de transmissions de moviment, és molt més fàcil transmetre un fluid que transmetre un moviment mecànic com pot ser una rotació o traslació.
 *No utilitzable en entorns perillosos.  Tot i aixi el recent motor sense escombretes permet l’utilització en entorns inflamables al no produir-se guspires per fregament.

Els actuadors més comuns són:

• Cilindres pneumàtics i hidràulics: Realitzen moviments lineals.
• Motors (actuadors de gir) pneumàtics i hidràulics: Realitzen moviments de gir per mitjà d'energia hidràulica o pneumàtica.
• Vàlvulas: N'hi ha de comandament directe, motoritzades, electropneumàtiques, etc. S'utilitzen per a regular el cabal de gasos i líquids.
• Resistències calefactores: S'utilitzen per a escalfar.
• Motors elèctrics: Els més utilitzats són d'inducció, de corrent continu, sense escombretes i pas a pas.
• Bombes, compressors i ventilador: Moguts generalment per motors elèctrics d'inducció.

Sensors

De forma similar als éssers vius, els sensors faciliten la informació necessària perquè els robots interpretin el món real. Tot robot ha de tenir almenys un sensor amb el qual interactuar.

Els sensors mes comuns son:

• Els sensors de obstacles (bumpers).
• O els sensors per infrarrojos o ultrasons.

Les variables d'instrumentació poden ser per exemple: temperatura, intensitat lumínica, distància. L'energia és transformada en:

El sensors són utilitzats en objectes de la vida quotidiana com podria esser botons d'ascensor sensibles o en habitacions per detectar si hi ha moviment a la mateixa. Els sensors tenen moltes aplicacions que la majoria de la gent desconeix, com podria ser aplicacions en el món de la indústria aerospacial, la medicina la robòtica.

Classificació dels sensors

• ==Passius:== els quals necessiten un aport d'energia externa.
• ==Resistius:== són els quals transformen la variació de la magnitud a mesurar en una variació de la seva resistència elèctrica. Un exemple pot ser un termistor, que serveix per mesurar temperatures.
• ==Capacitius:== són els quals transformen la variació de la magnitud a mesurar en una variació de la capacitat d'un condensador. Un exemple és un condensador amb un material en el dielèctric que canviï la seva conductivitat davant la presència de certes substàncies.
• ==Inductius:== són els quals transformen la variació de la magnitud a mesurar en una variació de la inductància d'una bobina. Un exemple pot ser una bobina amb el nucli mòbil, que pot servir per mesurar desplaçaments.
• ==Actius:== els quals són capaços de generar la seva pròpia energia. De vegades també són denominats sensors generadors. Un exemple pot ser un transistor en el qual la porta se substitueix per una membrana permeable només a algunes substàncies, que pot servir per mesurar concentracions.

Unitat de control

La unitat de control és un dels tres blocs funcionals principals en què es divideix una CPU. La seva funció és buscar les instruccions a la memòria principal, decodificar-les i executar-les mitjançant la CPU. Hi ha dos tipus d'unitats de control, les cablejades, usades generalment en màquines petites, i les microprogramades, de màquines més complexes.

Tipus de robots

Hi ha molts tipus de robots, i poden ser:

1. Androides: Aquests artilugis semblen i actuen com si fossin humans. Aquests robots no existeixen, sino que són elements ficcionals. Aquest tipus de robots són els que normalment surten a les series o pel·lícules de ciència ficció o a series de dibuixos animats.
2. Mòvils: Són robots que tenen rodes o potes que els permeten desplaçar-se segons la seva programació. Tenen sistemes sensorials, que capten informació que aquests robots mateixos elaboren. S'empren en instal·lacions industrials per transportar mercaderies en cadenes de muntatge, i també són útils per investigar zones llunyanes o de difícil accés, com planetes llunyans o el fons del mar. I darrerament se'ls està posant un fi més domèstic, com ho són els robots de fer net.
3. Industrials: S'utilitzen per processos de manipulació o fabricació automàtics. També es diuen així aquells electrodomèstics que realitzen simultàniament distintes operacions.

Segons el grau de complexitat de les operacions que realitzen i de la seva potencialitat, es classifiquen en: Robots industrials manipuladors, robots d'aprenentatge, robots de control numèric, robots intel·ligent(que funcionen d'acord amb el concepte d'intel·ligència artificial)

Per més informació visitar pàgina font http://www.tiposde.org/general/460-tipos-de-robots/

Funcionament bàsic d'un robot i el seu control

Un robot és una entitat virtual o mecànica artificial. A la pràctica, això és en general un sistema electromecànic que, per la seva aparença o els seus moviments, ofereix la sensació de tenir un propòsit propi. La paraula robot pot referir-se tant a mecanismes físics com a sistemes virtuals de programari, encara que sol al·ludir als segons amb el terme de bots.

Els robots tenen un cervell que pot ser un microcontrolador per exemple el qual controla els motors que són els encarregats de generar el moviemient. Un robot funciona:

Els robots d'avui en dia fan servir la intel·ligència artificial ja que, els robots de l'actualitat estan dotats dels sensors i ordinadors més avançats ​​de la història, aconseguint així fer coses mai vistes per l'home.

Aqui vos deix una pagina de joc per crear un Robots. Gràcies

http://www.juegospara.net/juegos-de-construir-robots.html

Per què es fan servir els robots

Els robots és poden classificar segons el seu us:

• Robots domestics i de ús general: Poden realitzar una gran varietat de funcions de manera autònoma, gestiona les seves pròpies necessitats de recarrega, interacciona amb portes i ascensors electrònics i dur a terme altres tasques bàsiques. Igual que els ordinadors, els robots de propòsits generals podem enllaçar-se amb xarxes, programari i d'altres accessoris que augmenten la seva utilitat. Poden reconeixer persones, objectes, parlar, etc. Alguns d'aquests robots intenten imitar els ésser humans i fins i tot poden tenir una aparença humana, aquests tipus de robot reben el nom d'humonoides

Els robots a la xarxa

Per mes informació:

Continguts

• explicació de tipus de robots
• Aquest link xerra sobre els robots aspiradors.
• Article de la wikipedia
• Article evt.cat
• El pais
• [1]

Noticies

• [2]
• [3]
• [4]
• [5]