INSTITUTO LATINOAMERICANO DE LA COMUNICACIÓN EDUCATIVA

CENTRO DE ESTUDIOS EN COMUNICACIÓN Y TECNOLOGÍAS EDUCATIVAS

MAESTRIA EN COMUNICACIÓN Y TECNOLOGÍA EDUCATIVA

MÓDULO DE SISTEMAS

REPORTE:

ROBÓTICA Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

TUTORA: Mtra. María del Rosario Freixas Flores

EQUIPO:

Ángel Eduardo Rivera Puga

Cuauhtémoc Altamirano Castillo

José Francisco García Martínez

http://camoaxaca.blogspot.com/

Octubre de 2009

ROBÓTICA

La empresa LEGO – MINDSTORMS, propone una solución ideal para la enseñanza de la robótica en todos los niveles educativos, el hardware, software y recursos, están hechos a la medida para su uso en las aulas. Los estudiantes aprenden a diseñar, programar y controlar totalmente las funciones de los robots que llevan a cabo tareas automatizadas.

En el sitio Robotics Academy que atiende la parte educativa de los productos de la empresa, se enuncian las ventajas que los robots LEGO aportan al entorno escolar: permiten la creación de prototipos programables en varios lenguajes: LEGO NXTG, LabVIEW, ROBOTC, JAVA; las actividades de programación pueden ser aplicables a explorar el conocimiento de las Matemáticas, ciencia, tecnología y atender alumnos con necesidades especiales.

Encontramos una serie de productos que pueden ser utilizados para enseñar tecnología y diversos conceptos de la ciencia física: la fuerza, el movimiento, las máquinas simples, la medición, la energía, el magnetismo.

Además de los productos encontramos Introducción a la Robótica Móvil, Vo. 1; es un plan de estudios multimedia, ideal para introducir los robots en las aulas de la escuela secundaria y media superior, el material va dirigido a los educadores para que enseñen a los estudiantes a programar comportamientos, utilizando motores, rotación, sonido, luz, tacto y sensores de ultrasonido.

Navegando en la red, nos encontramos con una Tienda de robótica, que presenta como principal producto el kit de MINDSTORM NXT 2.0, de manera general menciona que sus instrucciones son simples, ilustradas y dan al nuevo usuario una completa introducción al sistema. La guía del producto permite una introducción a la programación y en 30 minutos puedes construir el primer robot. Empieza con una simple rutina de diagnóstico que enseña como probar la función de todos los sensores y entonces procede con dibujos paso a paso para construir el primer robot básico.

La programación es la gran atracción del sistema. Tiene una interface drag-and-drop usando objetos preprogramados que seleccionas de una paleta y los conectas con otros objetos. Cada objeto es configurable. Por ejemplo, el objeto Sonido viene con una subventana que permite seleccionar entre un tono y una lista de ficheros de sonido, ajustar el volumen, la duración, etc.

El kit es de 4 robots de diversa complejidad para ensamblar, el más sencillo es el ShooterBot; un vehículo motorizado, Robogator; un robot animal parecido al cocodrilo,

Colour Sorter; robot que ordena objetos según su color, Alpha Rex; robot humanoide con multiples funcionalidades. Excelente paquete, útil para iniciarse en la programación.

Si bien LEGO - MINDSTORMS desarrolla su propio software de programación y sus productos van dirigidos a niveles educativos inicial y medio, LabVIEW es un poderoso entorno gráfico de programación usado por ingenieros y científicos para desarrollar mediciones sofisticadas, pruebas y control de sistemas, representados mediante íconos gráficos y cables que se asemejan a un diagrama de flujo. La plataforma de LabVIEW es escalable a través de múltiples objetivos y sistemas operativos, se considera líder de la industria.

LabVIEW no solamente va dirigido a la industria o ingenieros expertos, también tiene un programa académico, en donde, los educadores aprenden cómo incorporar la herramienta en el aula y laboratorio para la enseñanza, así mismo, con estos productos los estudiantes aprenden a elaborar proyectos en las áreas del diseño de circuitos, instrumentos de medición, diseño de control y simulación, procesamiento de señales e imágenes.

LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

En el campo de la Robótica y el control de Procesos Industriales, los avances y las prestaciones que se tienen para poder ser aplicados dentro de los currículos educativos, a todos los niveles son enormes, ya que es una oportunidad que se tiene para que en base a los logros, los participantes eleven su autoestima, con esta actividad se favorece la creatividad, con paquetes didácticos como el MECANO y LEGO, podemos introducir a los principiantes a entender los conceptos básicos de la automatización industrial, así como el control de procesos industriales.

De la misma manera mediante un actividad lúdica, utilizando estos paquetes, los principiantes van comprendiendo conceptos básicos, de la mecánica, la electrónica, la electricidad, el control digital entre otros conocimientos, a fin de que en niveles intermedios y avanzados reúnan los conocimientos y habilidades que les permitan desarrollar diseños más sofisticados, hasta llegar a formular celdas de manufactura inteligentes, que incluyan, almacenes, bandas transportadoras, robot con diferentes actuadores y para diferentes procesos, que bien pueden ser el de ensamblar, acomodar o cambiar de proceso, control de calidad, y almacenes de producto terminado.

Por otro lado, los sistemas de adquisición de datos en tiempo real como el LabVIEW o el HMI Scada, nos permiten programar en ambientes gráficos y accesibles diferentes procesos industriales, por ejemplo, el sistema de control de una caldera que controla el flujo del combustible que será quemado, el control de nivel del liquido del recipiente, la

presión que se tendrá en la caldera, así como la temperatura deseada. Este control se tiene que monitorear en una interfaz grafica para saber cómo se están comportando mis variables: presión, temperatura, nivel y flujo, la interfaz gráfica permite analizar el comportamiento del control de estas variables.

Las variables mencionadas se comportan de una manera analógica, es decir, tienen un cambio discreto en razón con el tiempo, el mejor ejemplo es una onda senoidal, entonces, para un control digital se requiere realizar la conversión de la variable continua a discreta y representarla mediante 0 y 1, es decir una conversión de Analógico a Digital A/D, porque recordemos que las variables mencionadas se comportan de una manera analógica y mediante el teorema del muestro se convierten en una señal digital.

Las imágenes que se ilustran a continuación sirven para comprender de una manera accesible como es que se constituye un sistema de control automatizado, desde lo que es un diagrama grafico hasta un diagrama a bloques, las partes significativas de los elementos ilustrados se describen en el diagrama bloques.