DISEÑO DE ROBOTS

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………4

JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………………………….5

COMO HACER UN ROBOT?.....................................................................................................5

ROBOT MÓVIL…………………………………………………………………………………………6

• CLASIFICACIÓN

• Robot con ruedas……………………………………………………………………….…6

• Robot con patas…………………………………………………………………………..14

• MATERIAL (COSTOS Y PRESUPUESTO)………………………………………………..16

• DISEÑO Y ARMADO ………………………………………………………………………...17

ROBOT POLI ARTICULADOS……………………………………………………………………....19

 CLASIFICACIÓN………………………………………………………………………….…..19

 GRADOS DE LIBERTAD…………………………………………………………………….22

 MATERIAL (COSTOS Y PRESUPUESTO)…………………………………………….….24

 DISEÑO Y ARMADO …………………………………………………………………….…..25

CONCLUSIONES………………………………………………………………………………….…27

BIBLIOGRAFÍAS……………………………………………………………………………………...28

ANEXOS…………………………………………………………………………………………….....29

INTRODUCCIÓN

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.

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:

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. Poli articulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.

JUSTIFICACIÓN

• El alumno aplicara los conocimientos adquiridos a través del curso escolar, desempeñando diversas formas y maneras de aplicar estos mismos en un mecanismo con mayor complejidad.

• El alumno destacara su capacidad para el armado y diseño de circuitos complejos.

• La comprensión y el análisis de estos mecanismos que fueron vistos en el primer departamental, le permitirá al alumno un mejor uso, diseño y manejo de estos mismos.

• El alumno se comprometerá con sí mismo y con su equipo para llevar a cabo diferentes actividades para realizar el proyecto, logrando con esto un alumno capaz y responsable.

COMO HACER UN ROBOT?

1. Busca partes de juguetes antiguos que puedan ser utilizadas, específicamente autos teledirigidos (o a control remoto). Estos pueden ser desarmados para utilizar las baterías, receptores, servos y otras partes, lo cual te permitirá ahorrar dinero. Considera quitar también las piezas de plástico que no precisas para dejar al descubierto la base de ruedas del automóvil.

2. Busca una base de ruedas o usa la del automóvil teledirigido. Aparta los otros componentes. Toma dos piezas de Velcro y adhiérelas a la base usando pegamento profesional resistente. Una debe ser colocada en la parte inferior y la otra a la superior.

3. Adhiere la batería de níquel-cadmio a la pieza de Velcro ubicada en la parte inferior y un receptor de 4 o 6 vías a la superior. Cuando se habla de "vías" o grados, se hace referencia al nivel de movimientos que éste le permitirá realizar a tu robot. Asegúrate que tanto el receptor como el control sean compatibles y provean la misma cantidad de grados de movimiento. Uno de 4 vías dará a tu robot la posibilidad de moverse hacía abajo y arriba, hacía la izquierda y la derecha, mientras que uno de 6 posibilitará el movimiento diagonal libre.

4. Añade dos servos a la base utilizando cinta doble faz. Asegúrate que estén localizados en el perímetro cerca de las ruedas pero en lados opuestos.

5. Conecta todos los componentes al receptor. Examina los canales en el extremo del mismo. Todos los componentes serán cables insertados en estos. Conecta la batería al receptor en el canal especificado para este propósito. Luego haz lo mismo con los servos dobles en los canales adyacentes directos del receptor pero lejos de la batería.

6. Enciende tu robot con tu control y pruébalo. Ahora que está listo, agrégale los detalles decorativos que desees.

ROBOT MÓVIL

Se define a un robot móvil cómo un dispositivo formado por componentes físicos y computacionales, divididos en cuatro subsistemas:

• Locomoción

• Percepción

• Razonamiento

• Comunicación

En este curso se estudiaran los robots móviles terrestres, entendidos cómo aquel capaz de desplazarse en superficies. Se pueden identificar robot móviles indoor (dentro de un espacio controlado) u outdoor (al aire libre). En el presente capitulo se estudiaran los robot móviles, y se profundizara específicamente en los robot móviles con ruedas y robot móviles con patas. A continuación se verán las características más importantes de considerar del robot móvil.

• CLASIFICACIÓN

ROBOT MÓVILES CON RUEDAS

Los robots móviles terrestres poseen diversas aplicaciones en la industria, tales como el Bodegaje, inspección y control de producción a distancia. Poseen diversas aplicaciones en la minería (aplicaciones presentes en Chile), y en el transporte en general. También, en el contexto de robots de servicio, los robots móviles se han introducido recientemente en la forma de aspiradoras para el hogar (caso Trilobite Electrolux).

• RUEDAS

Las ruedas del robot móvil se mueven por el contacto superficial (o fricción) con la superficie), idealmente, se desplaza 2π r por vuelta.

El robot puede tener varias ruedas para lo cual es importante estudiar su giro.

• GIRO

Un robot móvil puede contar con varias ruedas, y existe un punto alrededor del cual cada rueda sigue una trayectoria circular cuyo punto se llama Centro de Curvatura Instantáneo (CCI) en el caso de una trayectoria recta el CCI está en infinito.

• ARREGLOS DE RUEDAS

Las formas más conocidas de disponer las ruedas en los robots móviles son:

• Diferencial

• Síncrono

• Tipo triciclo

• Tipo carro o´ Akerman

DIFERENCIAL

Este el uno de los esquemas más sencillos, básicamente consiste de dos ruedas en un eje común, donde cada rueda se controla independientemente cuyos movimientos son:

• Línea Recta

• En arco

• Vuelta sobre su propio eje

Este esquema utiliza una o dos ruedas adicionales (caster) para mantener el balance, estas formas tienen diferentes nombre dependiendo de las ruedas por ejemplo: Con 3 ruedas se denominan triangulo, este esquema puede presentar problemas de estabilidad y con 4 ruedas se conoce como diamante la pérdida de contacto de las ruedas de tracción hace requerir de un sistema de suspensión. Para que el movimiento sea recto se requiere que las ruedas vayan a la misma velocidad.

SÍNCRONO

Las ruedas se mueven en forma síncrona, es decir, al mismo instante. El movimiento síncrono es un caso particular del diferencial, donde cada eje se mueve en forma dependiente para dar vuelta y avanzar. Las ruedas están ligadas de forma tal que siempre apuntan en la misma dirección y para dar vuelta giran las ruedas sobre el eje vertical, por lo que la dirección de la estructura se mantiene por lo que se requiere de un mecanismo adicional para mantener el frente del chasis (estructura del robot) en la dirección de las ruedas (torreta).

En la figura se aprecia este movimiento

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