LOCOMOCIÓN

LOCOMOCIÓN 

La locomoción del robot es el nombre colectivo de los diversos métodos que utilizan los robots para transportarse de un lugar a otro.

LOCOMOCIÓN AÉREA 

La locomoción aérea es un tipo de traslado. Ya que estos poseen alas y una estructuras suficientemente liviana lo que ayuda a que se contrarreste la acción de la gravedad. La anatomía que tiene con las condiciones requeridas para los vuelos, el diseño que ellas tienen va adaptado al vuelo que presenta unas drásticas exigencias evolutivas, haciendo así que  no puedan alejarse del diseño aerodinámico.

LOCOMOCIÓN ACUATICA 

La locomoción acuática es un movimiento impulsado biológicamente a través de un medio líquido. Los sistemas de propulsión más simples están compuestos de cilios y flagelos. La natación ha evolucionado varias veces en una variedad de objetos.

LOCOMOCIÓN TERRESTRE

La locomoción terrestre posee una serie de características y problemas distintos del desplazamiento en ambientes acuáticos, la menor importancia relativa de la fricción es reemplazada por un aumento en los efectos de la fuerza de gravedad.

  

SENSORES

SENSORES

Soporte de Aluminio para Sensor

Soporte de aluminio negro especialmente diseñado para la sujeción de los sensores de distancia por ultrasonidos como el SRF04, SRF05 y SRF08 en un servo motor. Con este sistema se puede girar y apuntar el sensor en un ángulo de 180 grados a modo de radar. Esta es una buena solución en robots pequeños, ya que evita tener que utilizar varios sensores apuntando a distintas direcciones para cubrir la misma área. También se puede utilizar con los sensores de infrarrojos como los Sharp de la serie GP2. Incluye los tornillos necesarios para el montaje del sensor y del servo.


Soporte Metálico de Servo para Sensor de Distancias SRF10

                                                                                                                                                                Soporte de aluminio especialmente desarrollado para utilizarse con el mini sensor de distancias por ultrasonidos srf10. El sensor permite montar el sensor sobre el plato de un servo con la idea de que se pueda mover hacia un lado u otro a modo de radar. El soporte incluye dos arandelas de goma que permiten sostener el sensor por presión sobre los traductores ultrasónicos sin necesidad de emplear tornillos.


Conexión Molex 5 Hilos


Cable para hacer conexiones con los circuitos y sensores que utilizan el bus I2C. Este cable resulta muy útil cuando se quieren conectar varios circuitos I2C entre si, como por ejemplo cuando se quieren hacer conexiones entre el circuito USBI2C y varios sensores de ultrasonidos. En estos casos el cable de 4 conexiones se utiliza en el lado del USBI2C y el de 5 conexiones por cada uno de los sensores I2C. El cable tiene un conector Molex de 5 pines separados 2,54 mm en un extremo y cables sueltos en la otra. Longitud 30 cm.


Mando Para Potenciometro 6 MM


Mando de Goma para potenciómetro. Este pequeño mando puede emplearse con cualquier potenciómetro con eje de 6 mm. Encastre a presión.





Potenciómetro Carbón 47K


Potenciómetro lineal de 47K con eje estándar de 6 MM. Este potenciómetro se utiliza junto con los circuitos de control de motores de corriente continua para controlar la velocidad. Por ejemplo puede utilizarse con el circuito S 310103 para controlar 2 motores de hasta 5 amperios o bien con el S310110 para controlar un motor de hasta 20 Amperios.


Placa para Montaje de Sensor de Gas

Circuito impreso diseñado para funcionar con cualquiera de los sensores de gas que tenemos disponibles. La gran ventaja de este circuito es la interfaz tan sencilla que presenta, ya que solo presenta 3 pines: tierra, alimentación y tensión de salida. La placa presenta dos orificios para facilita el montaje y sitio para colocar las resistencia de ajuste de la sensibilidad.


Sensor Detector de Luz para Robot.

Sensor de luz para robot. El sensor reacciona cuando hay luz, lo que permite detectar entre zonas iluminadas y oscuras. Muy útil para hacer seguimiento de luz o hacer que el robot reaccione ante cambios repentinos de iluminación, como por ejemplo al encender una luz en una habitación. Es muy pequeño y fácil de utilizar, ya que solo hay que conectarlo en un puerto de la placa controladora como si fuera un servo mas, desde donde también recibe la alimentación. Dimensiones: 13 x 15 mm. Peso:6g. Alimentación: 5V. Longitud del cable 322 Mm.


Sensor de Inclinación Conexión 90 Grados


Sensor de inclinación con conexión a 90 grados recta sin mercurio. Este sensor de inclinación mantiene un contacto cerrado siempre que se mantenga horizontal con un margen de trabajo de unos 15 . Las patillas de conexión ya vienen en 90 grados por lo que se puede colocar sobre cualquier circuito que este horizontal. Tan pronto como el sensor de incline mas de 15 grados el contacto se interrumpe.


Detector Gas combustible y CO


Sensor que detecta la presencia de monóxido de carbono en concentraciones de 10 a 1000 ppm y de gas combustible en concentraciones que oscilan entre 100 y 10.000 ppm. Incorpora una interfaz sencilla para controlar la tensión analógica del sensor, que únicamente requiere un pin de entrada analógica en el microcontrolador. El sensor puede medir las concentraciones de monóxido de carbono y de gas inflamable. Funciona en temperaturas comprendidas entre -10 a 50 ° C y consume menos de 150 mA. a 5 V. Una conexión de 5V en cualquiera de los pines de entrada es suficiente para que este sensor funcione correctamente y una carga resistiva entre los pines de salida y tierra ajusta la sensibilidad del detector. Hay disponible un circuito impreso con referencia S320260 que facilita su conexión como sensor independiente.


Detector de Humos y Gas

Este pequeño sensor de gas detecta la presencia de gas combustible y humo en concentraciones de 300 a 10.000 ppm. Incorpora una sencilla interfaz de tensión analógica que únicamente requiere un pin de entrada analógica del microcontrolador. Con la conexión de cinco voltios en los pines el sensor se mantiene lo suficientemente caliente para que funcione correctamente. Solo tiene que conectar 5V a cualquiera de los pines (A o B) para que el sensor emita tensión. La sensibilidad del detector se ajusta con una carga resistiva entre los pines de salida y tierra. Hay disponible un circuito impreso con referencia S320260 que facilita su conexión como sensor independiente.





Detector de Movimientos por Infrarrojos

El sensor pir detector de movimientos por infrarrojos resulta muy adecuado para su empleo en robots, gracias a su pequeño tamaño y bajo consumo. El sensor incluye una lente tipo fresnel de plástico que le proporciona un alcance de 5 metros y un ángulo de detección de 60 º. La señal de salida es compatible TTL y la alimentación es de 5V con un consumo de tan solo 350 uA mientras esta en reposo. Sus reducidas dimensiones de solo 25 x 35 x 18 mm hacen posible su utilización en todo tipo de robots y dispositivos sensores.

Microsiwtchs Bumpers

Interruptor final de carreras sin palanca muy útil como detector de obstáculos. Los finales de carrera son interruptores muy útiles para detectar posiciones de palancas, objetos, piezas motorizadas, etc.. También se convierten en la ultima línea de defensa en los robots para detectar obstáculos. Cunado todos los demás sensores han fallado y no se han detectados los obstáculos, el interruptor nos da una indicación inequívoca y muy segura de que se ha producido una colisión y es hora cambiar el rumbo. También son muy útiles como medida de seguridad en robots con movimiento para evitar daños y atropellos en cuando se detecte un obstáculo.

Sensor Distancias Simple Conexión Serie

SRF01 es un sensor de distancias por ultrasonidos con conexión serie que destaca por su pequeñísimo tamaño. El sensor utiliza solo un pin para la conexión seria a nivel TTL por lo que se puede conectar directamente a la mayoría de los microcontroladores. El sensor funciona a 9600 baudios pero hay un comando que permite cambiar la velocidad a 19200 o 38400, también cuenta con un identificador, por lo que se puede tener hasta 16 sensores SRF01 con la misma línea serie. La alimentación de 3,3V a 5,5V, Consumo 25mA activo y 11mA en reposo. Atención la conexión serie no es RS232 por lo que NO PUEDE CONECTARSE DIRECTAMENTE A UN PUERTO RS232. El rango de trabajo normal es de 18 a 600 cm, pero puede calibrarse para que funcione de 0 a 600cm. Cada sensor incluye una arandela de goma que facilita el montaje en panel con un diámetro de 20 mm y un espesor de 1,7 mm.

Sensor de Distancias con Interfaz Serie y Bus I2C

El sensor de distancias por ultrasonidos SRF02 es nuevo sensor de pequeño tamaño y mínimo consumo que destaca por tener interfaz serie e interfaz I2C. El interfaz serie tiene un formato estándar de 9600 baudios, un bit de comienzo ocho de datos y un bit de parada. El nivel de tensión es a nivel TTL lo que permite conectarlo a cualquier microcontrolador del mercado. Para conectarlo a un puerto RS232 de ordenador, es necesario utilizar algún circuito convertidor de niveles como el MAX232 o similar. En el modo I2C el circuito se conecta de igual forma que los SRF08 y SRF10 siendo las conexiones idénticas. En ambos modos el rango de medidas es de 15 cm a 600 cm. Cada sensor tiene su propia dirección interna, aunque esta se puede cambiar de forma que se pueden tener hasta 16 módulos SRF02 en el mismo bus, ya sea serie o I2C. Las medidas pueden ser en centímetros, pulgadas o microsegundos . La alimentación es de 5V y el consumo medio de 4 mA. Medidas: 24 x 20 x 17 mm de altura. Peso: 4,6 gr. Puede conectarse directamente al PC por USB utilizando el circuito interfaz S310425.

  

APLICACIONES

APLICACIONES

No se puede negar que este es uno de los planos que más beneficiado se ha visto por el uso de la robótica, y algunas actividades en las que juega un papel fundamental son:

• Transporte de materiales
• Montaje
• Corte mecánico, rectificado, desbardado y pulido
• Pintura
• Manipulación de plásticos y otros materiales
• Tareas peligrosas como soldaduras, implementación de sustancias inhalantes nocivas, transporte de materiales pesados.
• Reciclaje
• Medición, inspección, control de calidad

ELEMENTOS DE LA ROBOTICA

ELEMENTOS

SENSOR: dispositivo capacitado para detectar acciones o estímulos externos y responder en consecuencia.

SENSORES MAGNÉTICOS: ofrecen una alta sensibilidad

SENSORES DE PRESIÓN Y FUERZA:son pequeños fiables y de bajo costo

SENSORES DE CORRIENTE: monitorizan corriente continua o alterna

MOTORES: parte sistemática de la maquina que la hace funcionar

SOFTWARE

SOFTWARE

El software robótico es el conjunto de comandos codificados que cuentan a un dispositivo mecánico y sistema electrónico, conocido en su conjunto como un robot, las tareas a realizar. El software robótico se utiliza para realizar tareas autónomas.

RIOS es un programa de control para los brazos robots de 5 y 6 ejes de nuestro catalogo. Este programa es el mismo que se incluye en los kits completos de brazo robot y esta especialmente desarrollado para utilizarse con el circuito de control de servos SCC32 que es la electrónica que controla los brazos robots. El programa incluye funcione avanzadas para la realización de toda clase de movimientos con el brazo robot incluyendo compensación de gravedad y peso. Permite utilizar un JoyStick del tipo Playstation para controlar el brazo robot. También se puede utilizar un sensor del tipo GP2D12 para capturar imágenes en 3D de forma experimental. El programa permite controlar cualquier brazo robot de hasta 8 canales, ya que se incluyen ajustes y control de los canales 7 y 8 además de los seis utilizados normalmente por el brazo robot.

Este curioso libro nos va mostrando de un modo fácil y ameno cómo realizar hasta 30 proyectos de electrónica y robótica utilizando como base el sistema de desarrollo del microcontrolador Arduino. Enseña de un modo sencillo y detallado los principios elementales de programación simplificada en C que va a necesitar -no se requiere ningún tipo de conocimientos previos en programación. Utiliza únicamente componentes y herramientas al alcance de todos, accesibles en cualquier distribuidor. Explica paso a paso cómo conectar una placa Arduino a su ordenador, cómo programarla y cómo conectarle distintos componentes electrónicos para crear hasta 30 curiosos dispositivos que podrá manejar con facilidad desde el ordenador. ¡Divertido, sorprendente y con el único límite de su propia imaginación! Cada uno de sus interesantes proyectos incluye una lista detallada de materiales, posibles distribuidores de piezas, esquemas, e instrucciones claras y minuciosamente ilustradas para que el montaje resulte sencillo. Su gran formato y maquetación a dos columnas facilitan enormemente el seguimiento de las instrucciones paso a paso.

El libro 12 Proyectos Arduino + Android muestra cómo crear dispositivos Arduino y controlarlos desde su teléfono smartphone o su tableta. Todos los proyectos del libro utilizan piezas y componentes fáciles de encontrar. Esta inventiva guía cubre el Android Open Application Development Kit (ADK) y la interfaz USB y explica cómo utilizarlos con la plataforma básica Arduino. También se incluyen métodos de comunicaciones entre Android y Arduino (como sonido, Bluetooth y WiFi/Ethernet) que no requieren el ADK. Un tutorial sobre programación ADK Arduino le ayudará a empezar sin más dilación. Contiene instrucciones paso a paso y prácticas ilustraciones. Proporciona sugerencias para personalizar los proyectos. Cubre los principios fundamentales que forman la base de los proyectos.

HARDWARE

HARDWARE

No hay duda de que actualmente la programación y la robótica están cada vez más presente en nuestro sistema educativo en todos sus niveles, desde la Educación Infantil hasta la Enseñanza Universitaria.

Lo que se conoce como robotica educativa es un método de aprendizaje basado en la corriente pedagógica del constructivismo que tiene como objetivo el diseño, ensamble y puesta en funcionamiento de creaciones propias.

Permite desarrollar conocimientos tanto científicos como tecnológicos, así como de  otras disciplinas con las que se encuentra estrechamente relacionada. En particular se emplea la Educación STEM,  acrónimo en inglés de Science, Technology, Engineering and Mathematics, en la que se tratan estas cuatro grandes áreas de conocimiento de manera integrada en lugar de como áreas de conocimiento independientes.

Como recurso educativo, la programación de robots, permite trabajar en el aula  aspectos como la creatividad, el pensamiento lógico, capacidades organizativas, desarrollo de la psicomotricidad fina, aprendizaje basado en proyectos, resolución de problemas o el fomento del trabajo colaborativo.

Muchos de los kits para iniciarse en la electrónica y programación de robots destinados a la educación están basados en Arduino. De este modo,  los estudiantes pueden adentrarse en la robótica gracias a este software y hardware de desarrollo libre

arduino es un conjunto de herramientas de software y plataformas de hardware de código abierto, basadas en una placa que incluye circuitos electrónicos con entradas y salidas, analógicas y digitales, que conectan el mundo físico con el mundo virtual para crear desde procesos simples hasta “cosas” inteligentes, conectadas e interactivas como robots. Con estas placas es posible enviar o recibir información de cualquier sistema electrónico conectado a él. Son capaces de leer entradas (luz en un sensor o un dedo en un botón) y convertirlo en una salida (activar un motor o encender una luz).

HISTORIA

Historia de la Robótica

Por siglos, el ser humano ha construido máquinas que imitan partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses; los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicos, los cuales eran utilizados para fascinar a los adoradores de los templos.

El inicio de la robótica actual puede fijarse en la industria textil del siglo XVIII, cuando Joseph Jacquard inventa en 1801 una máquina textil programable mediante tarjetas perforadas. Luego, la Revolución Industrial impulsó el desarrollo de estos agentes mecánicos. Además de esto, durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots. Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII.En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos.

La palabra robot se utilizó por primera vez en 1920 en una obra llamada "Los Robots Universales de Rossum", escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. Su trama trataba sobre un hombre que fabricó un robot y luego este último mata al hombre. La palabra checa 'Robota' significa servidumbre o trabajado forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirtió en el término robot.

Luego, Isaac Asimov comenzó en 1939 a contribuir con varias relaciones referidas a robots y a él se le atribuye el acuñamiento del término Robótica y con el surgen las denomidas "Tres Leyes de Robótica" que son las siguientes:

1. Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inacción, que un ser humano sufra daños.
2. Un robot debe de obedecer las ordenes dadas por los seres humanos, salvo que estén en conflictos con la primera ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que esté en conflicto con las dos primeras leyes.

Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la década de los 50's. La investigación en inteligencia artificial desarrolló maneras de emular el procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías. Las primeras patentes aparecieron en 1946 con los muy primitivos robots para traslado de maquinaria de Devol. También en ese año aparecen las primeras computadoras.En 1954, Devol diseña el primer robot programable.

En 1960 se introdujo el primer robot "Unimate'', basada en la transferencia de artículos.

En 1961 Un robot Unimate se instaló en la Ford Motors Company para atender una máquina de fundición de troquel.

En 1966 Trallfa, una firma noruega, construyó e instaló un robot de pintura por pulverización.

En 1971 El "Standford Arm'', un pequeño brazo de robot de accionamiento eléctrico, se desarrolló en la Standford University.

En 1978 Se introdujo el robot PUMA para tareas de montaje por Unimation, basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.

Actualmente, el concepto de robótica ha evolucionado hacia los sistemas móviles autónomos, que son aquellos que son capaces de desenvolverse por sí mismos en entornos desconocidos y parcialmente cambiantes sin necesidad de supervisión.

En los setenta, la NASA inicio un programa de cooperación con el Jet Propulsión Laboratory para desarrollar plataformas capaces de explorar terrenos hostiles.

En la actualidad, la robótica se debate entre modelos sumamente ambiciosos, como es el caso del IT, diseñado para expresar emociones, el COG, también conocido como el robot de cuatro sentidos, el famoso SOUJOURNER o el LUNAR ROVER, vehículo de turismo con control remotos, y otros mucho mas específicos como el CYPHER, un helicóptero robot de uso militar, el guardia de trafico japonés ANZEN TARO o los robots mascotas de Sony.

En general la historia de la robótica la podemos clasificar en cinco generaciones :las dos primeras, ya alcanzadas en los ochenta, incluían la gestión de tareas repetitivas con autonomía muy limitada. La tercera generación incluiría visión artificial, en lo cual se ha avanzado mucho en los ochenta y noventas. La cuarta incluye movilidad avanzada en exteriores e interiores y la quinta entraría en el dominio de la inteligencia artificial en lo cual se esta trabajando actualmente.