Unidad Didáctica

Control y Robótica

4º ESO

1. Introducción. Tipos de trabajos según el grado de

automatización.

a) Trabajo artesanal

Hombre con funciones

de motor, operario y

controlador.

b) Trabajo mecánico c) Trabajo automático

Hombre con funciones

de supervisor.

Hombre con funciones de

operario y controlador.

1º- Herramientas de

uso cotidiano

2º- Herramientas

especializadas 3º- Máquinas

herramientas

2. Evolución de los sistemas automáticos según

las herramientas. (I)

4º- Sistemas automáticos

2. Evolución de los sistemas automáticos (II)

2º- Máquinas herramientas1º- Herramientas manuales

3. Mecanización.

Procesos de trabajo en el que interviene el uso de herramientas por parte del

ser humano. Pueden ser de 2 tipos:

El término griego "automatos" significa que se mueve por el mismo.

La automatización, actualmente, se emplea en la obtención de productos sin

la necesidad de intervención humana

4. Automatización.

5. Robótica y Robot.

- La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño yconstrucción de máquinas capaces de desempeñar tareas peligrosas oimposibles para el ser humano. La robótica combina diversas disciplinas comoson: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial así comomás importante el álgebra.

- Un robot es una máquina mecánica o autómata, que reemplaza al serhumano en su trabajo. El término robot lo popularizó Karel Capek en 1920, lapalabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al ingléscomo robot.

5. La robótica en la Historia.

- El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo construyó el primer

mando a distancia para su automóvil, el ajedrecista automático, el

primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios, acuñó el

término "automática“.

Fecha Importancia Nombre del robot Inventor

Siglo I a.C. y

antes

Descripciones de más de 100

máquinas y autómatas Autonoma

Filón de Bizancio,

Herón de Alexandria

1206Primer robot humanoide

programable

Barco con cuatro

músicos robotizados Al-Jazari

1495 Diseño de un robot humanoide Caballero mecánico Leonardo da Vinci

1921Aparece el primer autómata de

ficción llamado "robot"

Rossum's Universal

RobotsKarel Capek

1961 Se instala el primer robot

industrial Unimate George Devol

1975

Brazo manipulador programable

universal, un producto de

Unimation

PUMA Victor Scheinman

2000

Robot Humanoide capaz de

desplazarse de forma bípeda e

interactuar con las personas

ASIMO Honda Motor Co.

Ltd.

a) Según sus aplicaciones, los robots se pueden clasificar en:

- 6.1. Industriales y manipuladores.

- 6.2. Móviles o vehículos robot.

- 6.3. Prótesis para uso humano.

- 6.4. Didácticos o experimentales.

- 6.5. Manos teledirigidas o telechirs.

- 6.6. Instalaciones inteligente.

- 6.7. Microrrobots o nanorobots.

6. Tipos de robots. Según sus aplicaciones.

- Suelen tener forma de brazo articulado,

en cuyo extremo incorporan elementos

de sujeción o herramientas.

- Realizan tareas repetitivas en industrias

de automoción, fabricación mecánica o

electrónica en las que se emplean para

montar y mover piezas o componentes,

soldar, pintar …

6.1. Industriales o manipuladores.

- Se desplazan empleando ruedas, orugas o

patas articuladas, y se utilizan par

suministrar herramientas o materiales a los

manipuladores, para transportar materiales

peligrosos, para construir túneles …

6.2. Móviles o vehículos robot.

- Son dispositivos electromecánicos que realizan el trabajo de las

manos, los dedos o las piernas de los seres humanos.

6.3. Prótesis para uso humano.

- Se utilizan para la enseñanza y el aprendizaje

de la robótica.

6.4. Didácticos o experimentales.

- Se destinan a manipular productos

reactivos o peligrosos y a

colaborar en operaciones

quirúrgicas controladas de forma

remota por cirujanos expertos.

6.5. Manos Teledirigidas o telechirs.

- Sirven para controlar de manera

automatizada las mercancías de

almacenes o los libros de

bibliotecas, entre otras

aplicaciones.

6.6. Instalaciones inteligentes.

Dispositivos de un tamaño de centímetros o milímetros con los que se actúa,

por ejemplo, en el cuerpo humano para realizar intervenciones.

6.7. Microrrobots y nanorobots.

Cartesiano Cilíndrico Esférico o polar

ArticuladoAntropomórfico

6. Tipos de robots. Según sus grados de movimiento.

b)Según sus grados de movimiento.

Zoomórficos

Nanorobots

Androides

MóvilesPoliarticulados

6. Tipos de robots. Según su forma.

c)Según su forma.

En un robot se pueden distinguir cuatro elementos bien diferenciados:

- 7.1. La estructura

- 7.2. Los actuadores

- 7.3. Los sensores

- 7.4. Sistema de control

7. Arquitectura de un robot.

Sensores ActuadoresRobot

Es el esqueleto del robot y está constituido por los mecanismos y

articulaciones que permiten su movimiento

7.1. La estructura.

Son los elementos que a modo de músculos se encargan de suministrar la

fuerza necesaria para mover la estructura del robot.

– Actuadores eléctricos.

– Actuadores neumáticos.

– Actuadores hidráulicos.

7.2. Los actuadores (I).

De impulsión, motores y cilindrosContactores y relés

Electroválvulas Pinzas

7.2. Los actuadores (II).

Son los sentidos del robot, es decir constituyen un conjunto de elementos

que le permiten conocer el estado del mundo que le rodea y la posición

exacta de sus componentes.

Algunos tipos de sensores electrónicos:

» Sensores de temperatura.

» Sensores de deformación.

» Sensores de acidez.

» Sensores de luz.

» Sensores de contacto.

» Sensores de proximidad.

7.3. Los sensores (I).

Proximidad Temperatura Magnéticos Sonido Presión

Iluminación InclinaciónTáctil, piel robótica

Microinterruptores

7.3. Los sensores (II).

Es el cerebro del robot. En función de las tareas que desempeña el robot, es

más o menos complejo.

Existen diferentes sistemas para controlar los robots, los más importantes

son:

- Controladores de secuencia fija o variable a lazo abierto.

- Controladores de secuencia variable por realimentación

interna.

- Controladores inteligentes o de realimentación externa.

7.4. Los sistemas de control.