Sensores: Constituyen el sistema de percepción del robot. Dispositivos físicos que miden cantidades físicas de propiedades (distancias, sonido, magnetismo, olores, presiones, altitud, etc. Son limitados, ruidosos e inexactos. Se define normalmente como el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud que se va a evaluar. El sensor recibe la magnitud física y se la proporciona al transductor. Existe una amplia variedad de dispositivos diseñados para percibir la información externa de una magnitud física y transformarla en un valor electrónico que sea posible introducir al circuito de control, de modo que el robot sea capaz de cuantificarla y reaccionar en consecuencia.

Un sensor consta de algún elemento sensible a una magnitud física —como por ejemplo la intensidad o color de la luz, temperatura, presión, magnetismo, humedad— y debe ser capaz, por su propias características, o por medio de dispositivos intermedios, de transformar esa magnitud física en un cambio eléctrico que se pueda alimentar en un circuito que la utilice directamente, o sino en una etapa previa que la condicione (amplificando, filtrando, etc.), para que finalmente se la pueda utilizar para el control del robot.

Diversos tipos de captadores o sensores:

Sensores de luzo Elementos sensibles

LDRs o Fotorresistores (resistores variables por la incidencia de la luz)

Fotoceldas o celdas fotovoltaicas Fotodiodos Fototransistores CCD Cámaras de vídeo

o Módulos integrados Reflectivo De ranura

Sensores de presión y fuerzao Elementos sensibles

Microinterruptores Sensores de presión Sensores de fuerza

o Sensores Sensores de contacto (sandwich, bigotes, antenas) Piel robótica

Sensores de sonidoo Elementos sensibles

Micrófonos Captadores piezoeléctricos

o Módulos integrados Rangers (medidores de distancia) ultrasónicos

Sensores para medición de distanciao Módulos integrados

Medidores de distancia ultrasónicos Medidores de distancia por haz infrarrojo

Sensores de gravedad (posición)o Acelerómetros, sensores de vibracióno Sensores pendulares (Inclinómetros)o Contactos de mercurioo Giróscopos

Sensores de temperaturao Termistoreso RTDs (Termorresistencias)o Termopares, Termocuplaso Diodoso Circuitos integradoso Pirosensores (a distancia)

Sensores de humedado Sensores capacitivoso Sensores resistivoso Módulos integrados

Sensores de velocidado Tacómetroso Codificadores (encoders)

Sensores de magnetismoo Efecto Hallo Brújulas electrónicaso Interruptores magnéticos

Sensores de ubicación geográficao GPSo Receptores de radiobalizas

Sensores de proximidado Sensores capacitivoso Sensores inductivos

Transductor: De manera general podemos decir que es un elemento o dispositivo que tiene la misión de traducir o adaptar un tipo de energía en otro más adecuado para el sistema, es decir convierte una magnitud física, no interpretable por el sistema, en otra variable interpretable por dicho sistema. El transductor transforma la señal que entrega el sensor en otra normalmente de tipo eléctrico. El transductor suele incluir al sensor.

La diferencia de un transductor y un sensor, es que el sensor solo detecta una variable física cual sea y no altera la propiedad sensada, en cambio un transductor convierte una forma de energía en otra forma de energía. 

Efectores finales:   dispositivos periféricos del robot, incluyen el herramental que se une a la muñeca del robot y a los sistemas sensores que permiten al robot interactuar con su entorno. En robótica, el término de efector final se utiliza para describir la mano o herramienta que está unida a la muñeca. El efector final representa el herramental especial que permite al robot de uso general realizar una aplicación particular. Este herramental especial debe diseñarse específicamente para la aplicación.

Los efectores finales pueden dividirse en dos categorías: pinzas y herramientas. Las pinzas se utilizarían para tomar un objeto, normalmente la pieza de trabajo, y sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Hay una diversidad de métodos de sujeción que pueden utilizarse, además de los métodos mecánicos obvios de agarrar la pieza entre dos o más dedos. Estos métodos suplementarios incluyen el empleo de casquetes de sujeción, imanes, ganchos, y cucharas.

Tipos de efectores:

Los efectores finales pueden dividirse en dos categorías: pinzas y herramientas. Las pinzas se utilizarían para tomar un objeto, normalmente la pieza de trabajo, y sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Hay una diversidad de métodos de sujeción que pueden utilizarse, además de los métodos mecánicos obvios de agarrar la pieza entre dos o más dedos. Estos métodos suplementarios incluyen el empleo de casquetes de sujeción, imanes, ganchos, y cucharas.

Una herramienta se utilizaría como efector final en aplicaciones en donde se exija al robot realizar alguna operación en la pieza de trabajo. Estas aplicaciones incluyen la soldadura por puntos, la soldadura por arco, a la pintura por pulverización y las operaciones de taladro. En cada caso, la herramienta particular está unida a la muñeca del robot para realizar la operación.

Herramientas con efectores finales:

Herramientas terminales para robots.

Tipo de herramienta Comentarios

Pinza soldadura por puntosSoplete soldadura de arcoCucharón para coladaAtornilladorFresa-lijaPistola de pinturaCañón láserCañón de agua a presión

Dos electrodos que se cierran sobre la pieza de soldarAportan el flujo de electrodo que se fundePara trabajos de fundiciónSuelen incluir la alimentación de tornillosPara perfilar, eliminar rebabas, pulir, etc.Por pulverización de la pinturaPara corte de materiales, soldadura o inspecciónPara corte de materiales

Interconexión del efector final y la muñeca del robot

Un robot es una unidad reprogramable, multifuncional, diseñada para mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos espaciales, por medio de movimientos variables programables para la ejecución de diferentes trabajos.

Los robots industriales están diseñados para realizar un trabajo productivo. El trabajo se realiza permitiendo que el robot remplace su cuerpo, brazo y muñeca mediante una serie de movimientos y posiciones. Unido a la muñeca esta el efector final, que se utiliza por el robot para realizar una terea específico. El movimiento de articulaciones individuales se denomina, grados de libertad, y un robot típico está dotado de cuatro o seis grados de libertad.

Las articulaciones utilizadas en el diseño de robots suelen implicara un movimiento relativo de las uniones contiguas, movimiento que es lineal o rotacional. Las articulaciones lineales implican un movimiento deslizante o de traslación de las uniones de conexión. Existen tres tipos de articulación giratoria que pueden distinguirse en los manipuladores de robots. El primero es el tipo R (rotacional) cuyo eje de rotación es perpendicular a los ejes de las dos uniones. El segundo es el tipo T (torsión) que implica un movimiento de torsión entre las uniones de entrada y salida. El eje de rotación de la articulación de torsión es paralelo a los ejes de ambas uniones. El tercer tipo de articulación giratoria es una articulación de revolución en la que la unión de entrada es paralela al eje de rotación y la de salida es perpendicular a dicho eje.

Aprendizaje de los sistemas de visión

El sistema de captación visual está conformado por un conjunto de algoritmos de visión artificial los cuales están aplicados para proporcionar la mínima información de las

variables necesarias para el proceso de aprendizaje, y posteriormente, para el estado de conciencia.

Aunque existen múltiples variables que pueden ser capturadas en un sistema de visión, éste trabajo se centra principalmente en tres de ellas: forma, color y trayectoria de los objetos. La forma es la variable con mayor información para el reconocimiento de los objetos. El color es la segunda de ellas, debido a que proporciona una identidad adicional inclusive para cuerpos con la misma forma. Finalmente, la trayectoria de un objeto no solamente nos indica que existe un movimiento en éste, sino también el tipo del mismo, velocidad, entre otras características.

Para entender la formulación de los distintos algoritmos de visión, se establece lo siguiente: A) El sistema de visión está situado por encima del área de trabajo, visualizando el entorno de frente. B) Al existir desplazamiento en algún objeto se supone que la manipulación es de manera que no se obstruya significativamente el cuerpo del objeto. C) Se omite la calibración de cámaras, así como la corrección de distorsiones en las imágenes adquiridas debidas a la lente de la cámara. D) La cámara tiene una resolución aceptable y una velocidad de captación considerable como para no permitir pérdidas de información desmedidas.

Digitalización de imagen y división de maquina

La visión artificial, también conocida como visión por computador o visión técnica, es un subcampo de la inteligencia artificial. El propósito de la visión artificial es programar un computador para que "entienda" una escena o las características de una imagen.

Los objetivos típicos de la visión artificial incluyen:

La detección, segmentación, localización y reconocimiento de ciertos objetos en imágenes (por ejemplo, caras humanas).

La evaluación de los resultados (por ejemplo, segmentación, registro). Registro de diferentes imágenes de una misma escena u objeto, es decir, hacer

concordar un mismo objeto en diversas imágenes. Seguimiento de un objeto en una secuencia de imágenes. Mapeo de una escena para generar un modelo tridimensional de la escena; este

modelo podría ser usado por un robot para navegar por la escena. Estimación de las posturas tridimensionales de humanos. Búsqueda de imágenes digitales por su contenido.

Estos objetivos se consiguen por medio de reconocimiento de patrones, aprendizaje estadístico, geometría de proyección, procesamiento de imágenes, teoría de grafos y otros campos. La visión artificial cognitiva está muy relacionada con la psicología cognitiva y la computación biológica.