MORFOLOGÍA

 MORFOLOGÍA 

Todos los robots son sistemas, es decir, constan de componentes que forman un todo.
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Los robots tienen las siguientes unidades funcionales principales:

• Estructura mecánica.
• Transmisiones.
• Sistema de accionamiento (actuadores)
• Sistema sensorial (sensores)
• Elementos terminales.
• Sistema de control (controlador)
• Alimentación.

La función del controlador es gobernar el trabajo de los actuadores (los dispositivos que originan el movimiento) y las transmisiones (modificadores del movimiento). La alimentación proporciona la energía necesaria para todo el sistema. Además de estos tres subsistemas, los robots de segunda generación incorporan sensores que reciben la señal de realimentación procedente de los actuadores pasando la información al controlador, que debe calcular la corrección del error. El entorno proporciona también información que reciben los sensores y se envía de nuevo al controlador para hacer los ajustes necesarios para la realización de la tarea.

Diseño de un Robot

En general hay cuatro tipos distintos de soluciones para los problemas a los que un robot se enfrenta. Dependiendo de las restricciones del problema, un tipo de solución será más apropiado que otro, pero raramente será un tipo aislado de soluciones quien proporcione el mejor resultado.

• Ingeniería del entorno.
• Cambio de la forma física del robot.
• Cambio del tipo de acciones que el robot lleva a cabo.
• Software de control más sofisticado para dirigir el comportamiento del robot.

 

Ingeniería del entorno

Los humanos utilizamos este método continuamente para hacernos la vida más fácil. Cuando estamos diseñando un robot hay ciertas características del entorno que podrían simplificar el diseño del mismo. Por ejemplo un robot de limpieza que en vez de trabajar de día trabajara de noche, evitando así el problema de la gente moviéndose por su entorno.

 

Cambio de la forma física del robot

La forma de un robot puede tener un gran impacto en sus prestaciones. Un robot no cilíndrico corre mayor riesgo de quedar atrapado por una disposición desfavorable de obstáculos o de fallar al encontrar un camino en un espacio estrecho o intrincado.
Consideremos dos robots del mismo tamaño, uno cilíndrico y el otro cuadrado. Ambos encuentran un paso estrecho según se mueven. Un algoritmo sencillo permitirá al robot cilíndrico pasar, el robot choca, gira y lo intenta de nuevo hasta que pasa. Esto es así de simple porque el robot es capaz de girar estando en contacto con el obstáculo.
El robot cuadrado, por el contrario, tiene que retroceder y girar si quiere usar la misma táctica. Por tanto, siempre se requiere un algoritmo más complejo para la navegación de un robot cuadrado que para la de uno cilíndrico. Para entender la razón de esto, tenemos que apelar a un concepto avanzado en robótica conocido como espacio de configuraciones.

 

Software de control más sofisticado para dirigir el comportamiento del robot.

Un diseño sencillo puede ser suficiente para realizar la tarea encomendada si el software de control es lo suficientemente completo como para resolver todos los problemas a los que se enfrente.

¿Quieres saber cómo se construye un robot? En este tutorial encontrarás toda la información que necesitas para poder construir tu propio robot velocista. Si no sabes lo que es un robot velocista, te diremos que se trata de un robot que es capaz de recorrer con rapidez un circuito delimitado por una línea negra sobre un fondo blanco. Cuando hayas construido un robot de estas características, podrás realizar diseños más complejos haciendo pequeñas modificaciones. Así llegarás a fabricar un robot que sea capaz de salir de un laberinto, o que siga la luz, o que pueda esquivar obstáculos o incluso que se pueda manejar a través de una tableta o móvil Android.

Antes de ponernos a fabricar nuestro robot, debemos tener muy claro cuáles son las diferentes partes o elementos que lo componen. Para un robot velocista como el nuestro, podemos distinguir los siguientes elementos:

• Chasis: es la parte del robot que debe soportar los demás elementos (baterías, motores, electrónica).
• Motores: son los que van a proporcionar tracción a nuestro robot.
• Ruedas: hay que elegirlas bien, puesto que de su diámetro y anchura depende la velocidad,agarre,etc
• Alimentación: las baterías son las encargadas de dar la energía a los motores y a la electrónica.
• Electrónica: dentro de este grupo podemos distinguir el microcontrolador, que es el cerebro del motor, los sensores, que son los que permiten detectar el entorno, y  los drivers de potencia, que son los circuitos encargados de suministrar la energía necesaria a los motores para hacerlos rodar.
• Programación: es la única parte del robot que no se ve. Es el software que ejecuta el microcontrolador, es decir, las órdenes que le dicen al microcontrolador lo que tiene que hacer.

 La correcta elección de todas estas partes es el primer paso que tenemos que hacer a la hora de fabricar nuestro robot, ya que el buen funcionamiento del mismo dependerá de que todos los elementos sean los adecuados para nuestra aplicación. A continuación se explicarán cada una de estas partes.