Unidad Didáctica Control y Robótica 4º ESO

Transcripción

1 Unidad Didáctica Control y Robótica 4º ESO

2 1. Introducción. Tipos de trabajos según el grado de automatización. a) Trabajo artesanal b) Trabajo mecánico c) Trabajo automático Hombre con funciones de motor, operario y controlador. Hombre con funciones de operario y controlador. Hombre con funciones de supervisor.

3 2. Evolución de los sistemas automáticos según las herramientas. (I) 1º- Herramientas de uso cotidiano 2º- Herramientas especializadas 3º- Máquinas herramientas

4 2. Evolución de los sistemas automáticos (II) 4º- Sistemas automáticos

5 3. Mecanización. Procesos de trabajo en el que interviene el uso de herramientas por parte del ser humano. Pueden ser de 2 tipos: 1º- Herramientas manuales 2º- Máquinas herramientas

6 4. Automatización. El término griego "automatos" significa que se mueve por el mismo. La automatización, actualmente, se emplea en la obtención de productos sin la necesidad de intervención humana

7 5. Robótica y Robot. - La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas peligrosas o imposibles para el ser humano. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial así como más importante el álgebra. - Un robot es una máquina mecánica o autómata, que reemplaza al ser humano en su trabajo. El término robot lo popularizó Karel Capek en 1920, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al inglés como robot.

8 5. La robótica en la Historia. - El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo construyó el primer mando a distancia para su automóvil, el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios, acuñó el término "automática. Fecha Importancia Nombre del robot Inventor Siglo I a.c. y antes Descripciones de más de 100 máquinas y autómatas Autonoma Filón de Bizancio, Herón de Alexandria 1206 Primer robot humanoide programable Barco con cuatro músicos robotizados Al-Jazari 1495 Diseño de un robot humanoide Caballero mecánico Leonardo da Vinci 1921 Aparece el primer autómata de ficción llamado "robot" Rossum's Universal Robots Karel Capek 1961 Se instala el primer robot industrial Unimate George Devol 1975 Brazo manipulador programable universal, un producto de Unimation PUMA Victor Scheinman 2000 Robot Humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas ASIMO Honda Motor Co. Ltd.

9 6. Tipos de robots. Según sus aplicaciones. a) Según sus aplicaciones, los robots se pueden clasificar en: Industriales y manipuladores Móviles o vehículos robot Prótesis para uso humano Didácticos o experimentales Manos teledirigidas o telechirs Instalaciones inteligente Microrrobots o nanorobots.

10 6.1. Industriales o manipuladores. - Suelen tener forma de brazo articulado, en cuyo extremo incorporan elementos de sujeción o herramientas. - Realizan tareas repetitivas en industrias de automoción, fabricación mecánica o electrónica en las que se emplean para montar y mover piezas o componentes, soldar, pintar

11 6.2. Móviles o vehículos robot. - Se desplazan empleando ruedas, orugas o patas articuladas, y se utilizan par suministrar herramientas o materiales a los manipuladores, para transportar materiales peligrosos, para construir túneles

12 6.3. Prótesis para uso humano. - Son dispositivos electromecánicos que realizan el trabajo de las manos, los dedos o las piernas de los seres humanos.

13 6.4. Didácticos o experimentales. - Se utilizan para la enseñanza y el aprendizaje de la robótica.

14 6.5. Manos Teledirigidas o telechirs. - Se destinan a manipular productos reactivos o peligrosos y a colaborar en operaciones quirúrgicas controladas de forma remota por cirujanos expertos.

15 6.6. Instalaciones inteligentes. - Sirven para controlar de manera automatizada las mercancías de almacenes o los libros de bibliotecas, entre otras aplicaciones.

16 6.7. Microrrobots y nanorobots. Dispositivos de un tamaño de centímetros o milímetros con los que se actúa, por ejemplo, en el cuerpo humano para realizar intervenciones.

17 6. Tipos de robots. Según sus grados de movimiento. b)según sus grados de movimiento. Cartesiano Cilíndrico Esférico o polar Articulado Antropomórfico

18 6. Tipos de robots. Según su forma. c)según su forma. Poliarticulados Móviles Nanorobots Androides Zoomórficos

19 7. Arquitectura de un robot. En un robot se pueden distinguir cuatro elementos bien diferenciados: La estructura Los actuadores Los sensores Sistema de control Sensores Robot Actuadores

20 7.1. La estructura. Es el esqueleto del robot y está constituido por los mecanismos y articulaciones que permiten su movimiento

21 7.2. Los actuadores (I). Son los elementos que a modo de músculos se encargan de suministrar la fuerza necesaria para mover la estructura del robot. Actuadores eléctricos. Actuadores neumáticos. Actuadores hidráulicos.

22 7.2. Los actuadores (II). De impulsión, motores y cilindros Contactores y relés Electroválvulas Pinzas

23 7.3. Los sensores (I). Son los sentidos del robot, es decir constituyen un conjunto de elementos que le permiten conocer el estado del mundo que le rodea y la posición exacta de sus componentes. Algunos tipos de sensores electrónicos:» Sensores de temperatura.» Sensores de deformación.» Sensores de acidez.» Sensores de luz.» Sensores de contacto.» Sensores de proximidad.

24 7.3. Los sensores (II). Proximidad Temperatura Magnéticos Sonido Presión Iluminación Inclinación Táctil, piel robótica Microinterruptores

25 7.4. Los sistemas de control. Es el cerebro del robot. En función de las tareas que desempeña el robot, es más o menos complejo. Existen diferentes sistemas para controlar los robots, los más importantes son: - Controladores de secuencia fija o variable a lazo abierto. - Controladores de secuencia variable por realimentación interna. - Controladores inteligentes o de realimentación externa.