Fundamentos de Robótica: Comportamientos Autónomos y Control Electrónico
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Tipos de Robots y sus Comportamientos
Robot Seguidor de Luz (Comportamiento Básico)
Cuando el robot está conectado, un motor comienza a girar hacia adelante y el otro permanece parado; por lo tanto, el robot gira sobre sí mismo (1). Cuando el sensor de luz, ubicado en la parte frontal, detecta una luz o una zona clara (como una linterna, una pared blanca o una ventana), el motor que estaba parado se enciende, lo que provoca que el robot se dirija hacia la luz (2). Si el robot no detecta ninguna luz, el motor controlado por el sensor se detiene, y el robot comienza nuevamente a girar sobre sí mismo hasta que vuelve a detectar luz.
Robot Seguidor de Línea
Cuando el robot se coloca sobre una superficie blanca, la luz emitida por los diodos de gran luminosidad se refleja y es detectada por las LDR (resistencias dependientes de la luz). En esta situación, los transistores están saturados, los relés activados y ambos motores giran, permitiendo que el robot se mueva hacia adelante. Si uno de los sensores se posiciona sobre una raya negra, la LDR correspondiente deja de recibir el reflejo de la luz; el transistor asociado pasa a estado de corte, el relé se desactiva y, por lo tanto, el motor situado al lado de ese sensor invierte su sentido de giro, lo cual corrige la trayectoria del robot.
Robot Evasor de Obstáculos (Paredes Blancas)
Si el robot no tiene ningún obstáculo delante, ambas ruedas giran hacia adelante y el robot avanza (1). En este caso, la radiación infrarroja no llega al receptor. Cuando el robot se aproxima a una pared blanca, el sensor de infrarrojos detecta la señal reflejada del emisor en la pared (2). En consecuencia, el circuito de control invierte el sentido de giro del motor del lado contrario, lo que provoca que el robot cambie de dirección. Es importante destacar que, si la pared es oscura, la radiación infrarroja no se reflejará y el robot colisionará con ella.
Robot Seguidor de Luz (Comportamiento Avanzado)
- Cuando ninguno de los dos sensores detecta luz, el robot se desplaza hacia atrás. Si se enciende una linterna, el robot avanza hacia la luz.
- Cuando solo el sensor derecho detecta luz, el motor del lado contrario invierte su sentido de giro, lo que provoca que el robot gire hacia la derecha y se encamine hacia la luz.
- Al girar el robot, llega un momento en que ambos sensores están detectando luz. El motor derecho invierte su sentido de giro, lo que hace que el robot se mueva hacia adelante buscando la luz.
- Si solo el sensor de la izquierda detecta luz, el motor derecho gira hacia adelante y el motor izquierdo lo hace hacia atrás. En consecuencia, el robot se desplaza hacia la izquierda.
Conceptos Fundamentales de Control Robótico
Lazo Abierto
Los sistemas de lazo abierto no evalúan el valor de la variable que se trata de controlar; es decir, carecen de retroalimentación (o realimentación).
Lazo Cerrado
En los sistemas de lazo cerrado, se evalúa continuamente el valor de la variable controlada, lo que implica que poseen retroalimentación (o realimentación).
Comparador
Un comparador es un componente que compara la señal de entrada con una referencia.
Elementos de Control
La acción de control es ejecutada por el transistor junto con el relé, el cual se activa al recibir la señal del transistor.
Realimentación (Retroalimentación)
La realimentación es un procedimiento basado en la vigilancia continua de una o más variables controladas.