Conceptos Fundamentales en Tecnología Industrial

Dispositivos Electromecánicos

Motores

• Motor a pasos: Regula los polos para movimientos precisos y lentos.
• Motor de DC: Motor más económico, no tan eficiente.
• Servomotor: Engranes interiores que regulan el ángulo de manera exacta.
• Motor sin escobillas: Alta eficiencia, altas velocidades y poco desgaste.

Sensores y Actuadores

• Bumper: Sensor digital de contacto.
• Giroscopio: Sensor analógico que detecta inclinación y giro.
• Sensor de color: Detecta la frecuencia del material.

Controladores

• PLC: Alto costo, difícil de programar, alta seguridad, conexiones exclusivas.
• Raspberry Pi: Portátil, costo medio, open source, personalización de puertos.
• Arduino: Tarjeta de desarrollo, bajo costo, puertos para actuadores y sensores reversibles.

La Robótica

Convergencia de cuatro áreas de la ciencia: mecánica, electrónica, programación e informática, con la finalidad de facilitar tareas humanas.

Leyes de la Robótica

1. Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la primera ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la primera o segunda ley.

Joseph Engelberger

Pionero en aplicar la robótica para facilitar las tareas humanas, implementando un brazo robótico en una planta de ensamblaje.

¿Qué es una Computadora?

Dispositivo electromecánico capaz de procesar información, realizar cálculos y tomar decisiones con un resultado determinado.

¿Cómo Empezó?

• ENigma
• Altair y Apple
• Microsoft

Programación

Proceso de diseñar, codificar, depurar y mantener el código fuente de programas de computadora.

• Tipos de código: estructurado, declarativo y orientado a objetos.

Mecánica

Leyes de Newton

1. Todo cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (MRU) hasta que una fuerza externa modifique su estado.
2. La aceleración de un cuerpo será directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la masa del objeto.
3. Toda acción tiene una reacción de igual magnitud pero en sentido opuesto.

Materiales

• Metálicos: Estructura cristalina, potencial de conducción eléctrica.
• Cerámicos: Resisten condiciones extremas (temperatura), potencial de conducción eléctrica.
• Polímeros: Termoformables, provenientes de recursos no renovables.
• Compuestos: Propiedades especiales dependiendo de los requisitos de aplicación.

Mecanismos de Transmisión de Movimiento

• Ruedas de fricción: Alto desgaste, poca fuerza transmitida, fácil de construir.
• Engranes rectos: Difícil construcción, buena transmisión, desgaste aceptable.
• Bandas y poleas: Ejes separados, buena transmisión, puede pasar por varias poleas.
• Tornillo sin fin: Transmisión suave y perpetua, cambio de dirección de ejes.
• Engranes cónicos: Buena transmisión, cambio de dirección de ejes, difícil construcción.
• Biela-manivela: Movimiento perpetuo, ejes distantes, alta eficiencia.
• Leva: Necesita un seguidor, su forma lo acciona, eficiente.
• Cremallera: Movimiento rotacional a lineal, eficiente.