4.Control i Robòtica 1. L’origen dels robots Sempre,  durant  la  història,  els  humans  hem  volgut  construir màquines  automàtiques    i  autònomes.  Al  segle  II  aC,  el  grec Tesibi era  famós pels  seus  rellotges d’aigua amb  figures que es movien. Leonardo Torres Quevedo és considerat un dels precursors de la intel∙ligència artificial a Espanya.  

2. Automatismes, robots i control per ordinador N’hi ha de molt senzills, com el mecanisme que obre la porta de l’ascensor quan arribem a la planta que volem (llaç obert),  o si la porta és capaç de detectar el nostre pas (llaç tancat). Perquè  això  sigui  possible,  la  màquina  ha  de  disposar  d’un ordinador capaç de respondre estímuls externs.  

3. Introducció al control de sistemes Què és un robot? Un robot ha de captar  informació del seu entorn  i, en funció de les dades que rep, efectuar una acció com a resposta.  Sistemes de control La missió  del  sistema  de  control  consisteix  a  detectar  alguna condició de  l’entorn  (llum,  temperatura,  contacte, humitat…),  i en  funció  dels  valors  que  detecta  efectuar  alguna  acció  com  a resposta.    

Elements d’un sistema de control Senyal d’entrada: és el que es pren de  l’exterior per mitjà d’un sensor. Senyal de  referència: és el valor que es compara amb el senyal d’entrada. Actuador:  elements  que  transmeten  el  moviment  a  les articulacions del robot. ‐Comparador ‐Variable controlada  

4. Aplicacions del control automàtic: robots L’ús de robots controlats és essencial avui dia per a  la  industria moderna. S’utilitzen, sobretot: Centrals Nuclears Enginyeria de precisió Exploració de l’espai  Components d’un robot ‐Baules ‐Articulacions  ‐Actuadors ‐L’eina ‐Sensors ‐Sistema de control  El moviment dels robots Articulacions prismàtiques: permeten els moviments lineals. Articulacions giratòries: permeten moviments de rotació.    

5. Disseny i construcció de robots no programables Dividim  tot el procés de disseny  i de  construcció en  tres  fases: l’electrònica, la mecànica i el funcionament.  L’electrònica L’alimentació del circuit El  parell  de  Darlington:  permet  augmentar  la  sensibilitat  dels sensors, incrementant el guany del sistema. Sensors: ‐Detector de llum infraroja ‐Detector d’infrarojos amb sensor i emissor independents La mecànica El funcionament dels robots: ‐Robot avança: quan els dos motors giren en el mateix sentit, cap endavant. ‐Robot recula: si els dos motors giren en l’altre sentit. ‐Robot gira sobre ell mateix: quan  un motor  gira  en  un  sentit,  i  l’altre  en  sentit  contrari  o també ho podem aconseguir si mantenim un motor en marxa  i l’altre aturat.           

ACTIVITATS 1.  Pensa  en  els  aparells  que  fas  servir  cada  dia  a  casa,  als mitjans  de  transport  o  a  l’institut,  i  digues  quins  són  els automatismes. Casa: aire condicionat IES: detector de presència Als transports: sistemes de rentatge automàtic  2.  Indica  quins  dels  automatismes  següents  corresponen  a sistemes de control de llaç obert i quins de llaç tancat: a)  Obert                                     d)  Obert b)  Tancat                                   e)  Tancat c)   Tancat                                   f)  Obert  4.  Posa  alguns  exemples  de  situacions,  en  l’àmbit  de  la indústria,  els  laboratoris,  la  investigació...en  què  pensis  que utilitzar robots pot ser útil. Cadenes de muntatge,  embotelladores, preparació de paquets, soldadures, exploració espacial...Feines repetitives o perilloses.  5. Saps quin és l’element de control d’aquest robot? I l’element actuador? Element de control: relé i parell de Darlington Actuador: el motor  6. Coneixes la funció del parell de Darlington? Quina és? Augmenta la sensibilitat dels sensors de llum.   

7.  Quan  canviem  el  valor  del  potenciòmetre,  què  estem ajustant al circuit? La sensibilitat del circuit detector de llum. El nivell de referència del funcionament del circuit.  8. Quina és  la  funció dels condensadors que estan en paral∙lel amb els motors? Evitar que el  funcionament del motor  interfereixi amb el circuit electrònic de control.  17. Cita tres exemples de sistema de llaç obert. Radiador portàtil amb temporitzador Semàfor Ompliment del dipòsit cada un temps determinat  18. Cita alguns exemples de sistema de llaç tancat. Radiador amb termòstat Semàfor en funció del trànsit L’ompliment del dipòsit amb sensors de nivell  19. Quina diferència bàsica hi ha entre els sistemes de llaç obert i els de llaç tancat? Llaç  obert  no  avalua  el  valor  de  la  variable  que  es  tracta  de controlar mentre que el llaç tancat avalua contínuament el valor de la variable controlada.  22. Respon: a) Què  és una  resistència  LDR? Resistència  el  valor  de  la  qual canvia segons la quantitat de llum que rep. b) Posa un exemple per utilitzar‐ne una en un automatisme.  Detectar presència d’una persona per obrir o tancar una porta. 

26.  Indica  quins  sensors  penses  que  calen  per  controlar  els automatismes: a) LDR i final de cursa   e) LDR o infrarojos b) NTC o PTC                   f) NTC o PTC c) LDR                              g) LDR d) Final de cursa  33. Què és una casa domòtica? És un habitatge amb sensors per tot arreu, que envien senyals a un centre de control centralitzat.   

FITXES