conferencia de robotica
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Definición de la robótica Definición de la robótica
¿Qué es un robot?
Un robot es un dispositivo mecatrónico que desempeña tareas automáticamente, programadas previamente por el hombre. Una maquina con capacidad de movimiento y acción capaz de realizar tareas que pueden desempeñar los seres humanos
Programa Electrónica Mecánica Ingeniería Sistemas
Ingeniería Electrónica Ingeniería Mecánica
Mecatrónica
Impacto de la Robótica
En la industriaEn la industria Eleva la competividad
Eleva la productividad
Estandarización de productos y servicios.
Mejora los procesos industriales.
Eleva la calidad.
Minimiza los costos de producción
En la medicina En la medicina
Ayuda en los procesos de la Cirugía
Mejora la clasificación y reparto de medicina
Mejora la rehabilitación de los pacientes
Sustituye partes del cuerpo (Prótesis)
Antecedentes históricos.
Robótica en la antigüedad
Hombre de hierro de Alberto Magno (1204- 1282)
Gallo de Estrasburgo (1352)
Una fuente automática De Herón.
León Mecánico de Leonardo da Vinci (1499)
Hombre de Palo de Juanelo Turriano (1525)
Robótica en la antigüedad
Muñecos (flautista) de Jacques Vaucanson (1738) Escriba, organista, dibujante de familia Droz (1770)
– Muñeca dibujante de Henry Maillardet
Leyes de la Robótica
Isaac AsimovKarel Capek
1921 1942
Palabra “robota”
1951
Raymond Goertz
Primer Brazo Mecánico
George Devol
Primer Robot Programable
1954 1959
Primer robot Comercial
Siglo XX XXISiglo XX XXI
1973 1976 1986 1997 1999
NASA “Vinking II”
HONDA presenta P3
Inicio de laconstrucción De un robot humanoide
Primer Robot controlado por un mini ordenador
Aibo" perro-robot.
Siglo XX XXISiglo XX XXI
2000 2003 2004 - 2010
Robodex 2000”Humanoide.
QrioAsimoHonda
HubuHubu ViolinistaViolinista
IR Corea del IR Corea del sursur
Toyota Toyota
Siglo XX XXISiglo XX XXI
Siglo XX XXISiglo XX XXI
Actroid DER2Actroid DER2 SEK 2006 SEK 2006 Saya Saya
Clasificación
Clasificación de los Robots:
Área de trabajo : Fijos, Móviles, Semi-fijos.
Tipo de control : Tele-dirigidos, Autónomos, Híbridos.
Medio Ambiente en el que operan : Terrestres, Acuáticos, Aéreos/espaciales, Híbridos.
Aplicación : Industriales, educativos, entretenimiento, experimentales.
Otros : Integración, Grados de Libertad
Fundamentos de robótica
Sensores
Actuadores
Controlador
Acondicionadores De señal
Amplificador de señal
Sensor: Es un dispositivo que convierte algún estímulo físico en parámetros eléctricos que el control del robot puede leer
Sensores
Estimulo Físico
Parámetro
Eléctrico
Amperaje
OHm
Voltaje Temperatura
Luz
Sonido Sensores
Tarjetas de Adquisición
de Datos
Tipos de Sensores Por la señal de entraba
Acondicionamiento de la
señal de entrada.
Convertidores Analógicos
Digitales
Acondicionamiento de la
señal de entrada.
Analógicos
Controlador
Controlador
S
S
Digitales
01010101
Fuente de luz
Sensor
Tipos de Sensores Por la forma de medición
ActivoPasivo
Objeto
envió
recepciónsensor
• De luz• Temperatura• Contacto• Acústicos• Magnético • De posición y orientación• Otros como cámaras de video y láser
Tipos de sensores
Actuación
• La actuación de un Robot es su capacidad de acción en el ambiente en el que se encuentra inmerso.
• Diversos factores determinan la capacidad de actuación de un robot:– Morfología– Locomoción– Actuadores y Efectores
Controladores
Computadora Control Lógico Programable Controlador digital
Actuación
• La actuación de un Robot es su capacidad de acción en el ambiente en el que se encuentra inmerso.
• Diversos factores determinan la capacidad de actuación de un robot:– Morfología– Locomoción– Actuadores y Efectores
Actuadores
Neumáticos Hidráulicos Eléctricos
MotoresSe define un motor como aquella máquina eléctrica rotativa que es capaz de transformar energía eléctrica en energía mecánica.
Rotor: imán permanenteEstator: Devanados
Rotor
Estator
Motores Corriente Continua
Dos conexiones ElectricasRotor
ServomotoresUn Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado.
Este es un ejemplo de la señal que debería tener el servo:
Actuación
• La actuación de un Robot es su capacidad de acción en el ambiente en el que se encuentra inmerso.
• Diversos factores determinan la capacidad de actuación de un robot:– Morfología– Locomoción– Actuadores y Efectores
Modo de Control
Lazo Abierto
Entrada Control de
Mando
Sistema Actuador
Actuación
• La actuación de un Robot es su capacidad de acción en el ambiente en el que se encuentra inmerso.
• Diversos factores determinan la capacidad de actuación de un robot:– Morfología– Locomoción– Actuadores y Efectores
Modo de Control
Lazo Cerrado
Tipos de RobotsTipos de Robots
Tipos
Seguidor de LíneaSeguidor de luzSeguidor de laberintoRobot arañaCombate
GladiadorSumo
RastreadoresMilitares EspacialesMarinos
Manipuladores
Vehículos remotos Y
autónomos
Mini robots
Bípedos
Tipos
ManipuladoresManipuladores
Manipuladores
Aplicación : Celdas de manufactura Configuración :Manipulador articuladoArquitectura : Poli articuladaGrados de Libertad GDL; 5° GDLActuador: Servomotor (Codificado)Software:
IRIABotcontrollerVisual C++Visual Basic
CaracterísticasCaracterísticas
Manipuladores
Interfase del Manipulador
Interfase con la PC
Lógica de los
Encoders
Etapa De
Potencia
Arquitectura
Actuadores
Manipuladores
Cartesiano
RevolutaEsférico
Cilíndrico
Tipos
Vehículos Remotos y Autónomos Vehículos Remotos y Autónomos
Seguidor de líneaSeguidor de línea
Peso : 2kPeso : 2kVoltaje: 12vdcVoltaje: 12vdcControlador :PIDControlador :PIDCircuito: Microcontrolador Circuito: Microcontrolador Sensores: infrarrojosSensores: infrarrojosMotores : Servos Motores : Servos
CaracterísticasCaracterísticas
Tarjeta de
control
Tarjeta de
Potencia
Sensor
Arquitectura
Sigue Lineas
Línea a seguir
Sensor
Motor
Motor
Pistas Sigue Lineas
Seguidor de luzSeguidor de luz
Seguidor de Luz
CaracterísticasCaracterísticas
Peso : 0.8kPeso : 0.8kVoltaje: 12vdcVoltaje: 12vdcControlador :PIDControlador :PIDCircuito: Microcontrolador Circuito: Microcontrolador Sensores: LDRSensores: LDRMotores : Servos Motores : Servos
Tarjeta de
control
Tarjeta de
Potencia
Sensor
Arquitectura
Seguidor de Luz Sensor
Motor
Motor
Laberinto Laberinto
Sigue Laberinto
Peso : 0.5kPeso : 0.5kVoltaje: 12vdcVoltaje: 12vdcControlador :PIDControlador :PIDCircuito: Microcontrolador Circuito: Microcontrolador Sensores: infrarrojosSensores: infrarrojosMotores : ServosMotores : Servos
CaracterísticasCaracterísticas
Sigue Laberinto
Sensor seguidor de pared Motor
Motor
Sensor detector de pared
Tarjeta de
control
Tarjeta de
Potencia
Sensor
Arquitectura
Pistas Sigue Laberinto
Robot Araña Robot Araña
Robot Araña
Peso : 0.5kPeso : 0.5kVoltaje: 12vdcVoltaje: 12vdcControlador :PIDControlador :PIDCircuito: Microcontrolador Circuito: Microcontrolador Sensores: infrarrojosSensores: infrarrojosMotores : Servos Motores : Servos
CaracterísticasCaracterísticas
Robot Araña
MotorMotorMotor
Movimiento
Mo
vimien
to
Combate Combate
Peso : 30kVoltaje: 24vdcCircuito: Microcontrolador para el transmisor Armas :
Martillo SierraAspa
Gladiador Gladiador
CaracterísticasCaracterísticas
Tarjeta de
control
Tarjeta de
Potencia
Arquitectura
Tarjeta de
Mando
Peso : 12kVoltaje: 24vdcControlador :PIDCircuito: Microcontrolador Sensores: Infrarrojo
Sumo Sumo
CaracterísticasCaracterísticas
Control Programable
Tarjeta de
Potencia
Arquitectura
Rastreadores Rastreadores
Robot Rastreadores (Soldado)
Peso : 12kVoltaje: 24vdcControlador :PIDCircuito: Microcontrolador Sensores: InfrarrojosVideo : Cámaras IRArmamento:
Granadas Fusil M16Detector de minas.
CaracterísticasCaracterísticas
Robot Rastreadores
Central de
Monitoreo
Receptor RF
Control
C A/D
Circuito de potencia
Cámara IR
Emisor IR
Procesador de audio /
video
Transmisor RF
micrófono
Tipos de Rastreadores Tipos de Rastreadores
Soldado
Robot aéreo espía
Submarino Marino de estudio
Espacial Aéreo fumigador
Mini Robots Mini Robots
Tipo deTipo de RobotsRobots
Mini-Robots
Bípedos Bípedos
Características técnicas de ASIMOVelocidad de desplazamiento 0 – 1.6 Km/hAutonomía (tipo de batería) 38,4 V / 10AHPeso (Kg) 43KAltura (mm) 120CmLongitud (mm) 55 c.mProfundidad (mm) 44 c.mLibertad de movimientoCabeza 10°Brazos 105°Manos 2°Piernas 12°
Sistema de control: Inteligencia artificial con WALLk ( Sistema de Marcha inteligente)
1986
1987-1991
1991-1993
2000
2004-2007
Evolución de asimoEvolución de asimo
Clasificación•Robot Bípedo Dinámico: Robot cuyo sistema de locomoción está basado en dos piernas y que es capaz de andar sin necesidad de interrumpir su avance.
•Robot Bípedo Estático: Robot cuyo sistema de locomoción está basado en dos piernas y que debe interrumpir su avance al andar para garantizar el equilibrio.
ZMP Zero-Moment Point (ZMP)
El criterio del ZMP consiste en que si el ZMP está dentro del polígono de soporte la plataforma bípeda camina dinámicamente.
Si el punto donde debería estar el ZMP se encuentra fuera de esta zona, existe un torque neto que hace que la plataforma pierda el balance.
Frente Perfil
Sensores de inclinación
Motores y Sensores de posición
Sensores de Fuerza
Modulo electrónico de potencia
Modulo electrónico De control
Un gran espíritu de investigador, voluntad y tenacidad
La ciencia no es más que muchas repuestas fáciles a preguntas difíciles.
