motores usados en la robótica

7/21/2019 Motores Usados en La Robótica

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Motores usados en la robótica.

Sin importar el tipo de robot que sea, este requiere de movimientos para poderllevar a cabo sus funciones, estos movimientos son ejecutados a través dedispositivos que permiten controlar con cierto grado de exactitud variablesfísicas como dirección y velocidad de dicho movimiento.

Se recurre entonces, al uso de motores eléctricos, de circuitos electrónicos yacoples mecnicos que permitirn al robot reali!ar movimientos con precisión."os motores ms usados en la robótica son motores de corriente continua,motores paso a paso o también conocidos como stepper motors# y losservomotores, estos tres tipos de motores permiten controlar con granprecisión la velocidad de rotación del eje, y la posición en la que avan!a.

$n este documento nos enfocaremos en los motores paso a paso.

Motores paso a paso.

"os motores paso a paso son ideales para mecanismos en donde se requierenmovimientos muy precisos. "a que caracteri!a a estos motores es el hecho depoder moverlos un cierto ngulo a la ve! %paso&. Seg'n la construcción delmotor, este paso puede variar desde ngulos tan grandes como ()*, hastapeque+os ngulos de .-*

$stos motores estn constituidos por dos partes, un rotor de imanespermanentes, y un estator que tiene un cierto n'mero de bobinas. "aexcitación de las bobinas deber ser externamente manejada por uncontrolador, y dependiendo de la conguración de las bobinas existen dos tiposde motores paso a paso, los bipolares y los unipolares.



$n las imgenes se muestra un rotor y estator de un motor paso a paso.

Motor paso a paso bipolar./ $stos tienen generalmente cuatro cables de salida,dos para cada bobina. $sto quiere decir que debe existir un bloque conmutadorpara excitar a cada bobina independientemente. 0ebido a que requierencambios de dirección del 1ujo de corriente a través de las bobinas para una

secuencia apropiada, resulta muy prctico el uso de un puente 2 para laexcitación de cada bobina.

3 pesar de que haya 4 cables de salida, y se haya dicho que son dos para cadabobina, no signica que constructivamente existan exactamente dos bobinas,sino dos grupos de varias bobinas conectadas entre sí como se muestra en lasiguiente gura.

5ara un motor de pasos bipolar, la dirección de 1ujo de corriente en las bobinasdebe poder 1uir en dos sentidos, la dirección de la corriente a 1uir por lasbobinas est dada por la siguiente secuencia recomendada por los fabricantes.



$n la gura se muestra la secuencia para un modo de pasos completos.

Motor paso a paso unipolar./ $stos motores suelen tener 6 o 7 cables de salida,dependiendo de su conexión interna. $stos motores resultan ser ms simples

de controlar.$stos utili!an un cable com'n a la fuente de alimentación y posteriormente sevan colocando las otras líneas a tierra en un orden especíco para generarcada paso, si tienen 6 cables es porque cada par de bobinas tiene un com'nseparado, si tiene 7 cables es porque las cuatro bobinas tiene un solo com'n#un motor unipolar de 6 cables puede ser usado como un motor bipolar si sedeja las líneas del com'n al aire.

Motor de pasos unipolar con 7 cables de salida.



Motor de pasos unipolar con 6 cables de salida.

5ara reali!ar las conmutaciones de la excitación de las bobinas, se puedeutili!ar la siguiente conguración o alguna variación semejante.

8enemos tres tipos de secuencias para manipular los motores de paso unipolar,la secuencia normal, la secuencia del tipo 9ave drive, y la secuencia de mediopaso.

Secuencia normal de pasos./

Paso Fase 1 control Fase 2 control Fase 3 control Fase 4 control

1 :; :; :<< :<<2 :<< :; :; :<<3 :<< :<< :; :;4 :; :<< :<< :;

Secuencia normal de motor de pasos unipolar.

Secuencia del tipo 9ave drive./




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Secuencia del tipo 9ave drive de motor de pasos unipolar.

Secuencia de medio paso./


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5aso 5aso = 5aso >5aso 4

5aso 7 5aso 6 5aso ?5aso -

$" control de las secuencias puede ser reali!ado a través de circuitos deelectrónica digital, microcontroladores, o sistemas embebidos seg'n requiera laaplicación.



8ambién existen integrados que ayudan a facilitar el control de estos motores,uno de ellos se conoce como el 0@3" <@""/ABC0D$ 0BCE$B "=(-;, que poseedos puentes 2 que pueden ser usados para controlar dos motores 0F o unmotor de pasos. $n el mercado existen módulos o drivers basados en esteintegrado, que solo requieren de se+ales de control, método de cuatro cables%secuencia& o método de dos cables %paso y dirección&.

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