Conceptes Clau en Robòtica i Automatització: Sensors, Robots i Sistemes de Control

Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Tecnología Industrial

Escrito el en catalán con un tamaño de 31,89 KB

Terminologia Bàsica en Robòtica i Automatització

  • Automatismes: Conjunt d'elements que realitzen accions a partir de la informació que obtenen els seus sensors, sense la intervenció d'un humà.
  • Robot: Màquina programable capaç d'efectuar tasques variades, amb elements mòbils que segueixen trajectòries prèviament traçades o bé decidides pel robot en funció de les dades proporcionades pels sensors que incorpora.
  • Sistema de Control: És el component encarregat de controlar i dirigir les accions del robot. El formen sistemes electrònics complexos que inclouen un o més ordinadors. A través de l'ordinador s'introdueixen els programes que controlen les accions del robot.
  • Objectiu del Sistema de Control: Detectar alguna condició de l'entorn, i en funció dels valors que detecta, efectuar una acció com a resposta.

Tipus de Sistemes de Control

Circuit Obert

Automatismes pels quals la sortida del sistema no té influència en el seu comportament. No tenen realimentació.

Circuit Tancat

Automatismes que capten les variables de l'ambient i les comparen amb el senyal de sortida. Si no coincideixen, modifiquen l'acció de l'actuador. Això implica realimentació.

Components Físics dels Robots

Estructura Mecànica

  • Baules: Peces rígides d'un robot.
  • Articulacions: Uneixen dues baules.

Actuadors i Moviment

Els Actuadors transmeten el moviment a les articulacions del robot. Tipus de moviment:

  • Sistemes pneumàtics (aire comprimit).
  • Sistemes elèctrics.
  • Sistemes hidràulics (utilitzen aigua o oli).
Tipus d'Articulacions
  • Prismàtiques: Moviments lineals, en una sola direcció.
  • Giratories: Possibilitat de realitzar moviments de rotació.

Tecnologia de Sensors

Parell Darlington

Permet augmentar la sensibilitat dels sensors (més distància, detecció de desnivells més ràpida, etc.). Consisteix a connectar 2 transistors. Alguns components ja el duen integrat.

Sensor de Seguiment de Línia (CNY70)

Incorpora emissor/receptor en la mateixa càpsula. S'utilitza en robots que segueixen una línia sobre un fons de color oposat. L'abast és de pocs mil·límetres. L'emissor reflecteix al terra quan passa sobre un color; quan passa sobre l'altre color, deixa de reflectir, el relé varia la posició i la roda gira.

Sensor de Proximitat/Evitació (TSUS5400 + BPW40)

Compost per un emissor (TSUS5400) i un receptor (BPW40). Ofereix més abast. L'emissor emet raigs que, en topar amb un objecte, són retornats al receptor. Això activa el relé i el robot varia la posició, per exemple, per no xocar.

llaç obert

untitled

Esquema de Funcionament d'un Sistema de Control Bàsic

1. Senyal d'entrada(SENSORS, LDR, NTC, etc.) Condicions obtingudes de l'exterior per mitjà d'un sensor.
2. Senyal de referència(POTENCIÒMETRE) És el valor que es compara amb el senyal d'entrada.
3. Comparador(PARELL DARLINGTON) Compara 1 amb 2. Quan la diferència supera un valor determinat, el transistor passa de la zona de tall a la saturació, i indica aquesta diferència.
4. Elements de control(TRANSISTOR + RELÈ) El relé s'activa en rebre el senyal del 3, canvia de posició els contactes i encén el 6.
5. Senyal sortidaEl 4 emet el 5, que actua sobre el 6.
6. Actuador(Qualsevol) Element que corregeix el 7.
7. Variable controladaEl sistema l'inspecciona amb la intenció d'actuar en conseqüència. Cada sistema pot controlar una variable, com poden ser la llum, temperatura, etc.
8. RealimentacióEs duu a terme la 8 quan es vigila contínuament el 7. Això permet detectar els canvis, i quan n'hi ha, enviar-los en forma d'1, i que comenci de nou el cicle.

Exemples d'Aplicació Industrial

Alguns exemples de robots industrials es troben en: centrals nuclears, enginyeria de precisió i exploració de l'espai.