Teorico

Para la realización de este proyecto es vital el conocimiento de ciertos términos básicos para poder enmarcar adecuadamente el proyecto entrando el dispositivo cuyo fin es este proyecto en la definición presentada a continuación:

“El termino robot proviene de la palabra checa <<robota>>, que quiere decir trabajo. El dramaturgo checo Karel Capek fue el primero en utilizarla en su actual aceptación, cuando escribió en 1923 una obra satírica titulada R.U.R. (los robots universales de rossum). En esta obra, Rossum era un relojero que construyo unas maquinas parecidas a los seres humanos y que denomino robots. Al principio, estas maquinas trabajaban sin parar y sustituían a los obreros humanos, pero al final se rebelaron contra sus creadores aniquilando la raza humana.”

Somolinos Sánchez José Andrés. (2002) avances en robótica y visión por computador. Ed. universidad de castilla-la mancha. España, 12

Todo dispositivo debe tener una finalidad siendo esto una característica de los robots siendo esta cubierta por la maquina al confluir con el trabajo humano como se puede evidenciar a continuación:

“en el termino robot confluyen las imágenes de maquinas para la realización de trabajos productivos y de imitación de movimientos  y comportamientos de seres vivos.

Los robots actuales son obras de ingeniera y como tales concebidas para producir bienes y servicios o explotar recursos naturales. Desde esta perspectiva son maquinas con las que se continua una actividad que parte de los propios orígenes de la humanidad, y que desde el comienzo de la edad moderna se fundamenta esencialmente en términos científicos.

En nuestro siglo el desarrollo de maquinas ha estado fuertemente influido por el progreso tecnológico. De esta forma se pasa de maquinas que tienen como objetivo exclusivo la amplificación de la potencia muscular del hombre, sustituyéndolo en su trabajo físico, a maquinas o instrumentos que son también capaces de procesar información, complementando, o incluso sustituyendo, al hombre en algunas actividades intelectuales.”

Ollero Baturone Aníbal. (2001) robótica manipuladores y robots móviles. Ed. Marcombo. España, 1

Para el correcto diseño de la maquina es necesario el manejo y elaboración de un plano o diseño que sea la base del proyecto ya para la realización del mismo se debe abarcar la parte del control del mismo teniendo en cuenta la importancia del mismo como se describe a continuación:

“Diseño mecatrónico trata sobre el diseño integrado y óptimo de un sistema mecánico y su incorporado el sistema de control ". Esta definición implica que el sistema mecánico se ha mejorado con electrónica componentes a fin de lograr un mejor rendimiento, un sistema más flexible, o simplemente reducir el costo de el sistema. En muchos casos los componentes electrónicos están presentes en forma de un ordenador embebido basado (control)

sistema. Esto no implica que cada sistema mecánico controlado por un sistema mecatrónico en muchos casos el control es sólo un complemento para el sistema mecánico en un procedimiento de diseño secuencial.

Un verdadero enfoque mecatrónica requiere que una elección óptima hacerse con respecto a la realización de las especificaciones de diseño en los diferentes dominios. En la ingeniería de control en el diseño de un control óptimo sistema se conoce bien y para los sistemas lineales existen métodos estándar. El problema de optimización es formulado como: dado un proceso a controlar, y teniendo en cuenta un índice de desempeño (función de costes), encontrar parámetros óptimos del controlador de tal manera que la función de costo se reduce al mínimo. Con un controlador de realimentación de estado

y una función de costo cuadrática, soluciones para las ganancias del controlador óptimos se pueden encontrar con la norma controlador de software de diseño, tales como MATLAB”

Bishop Robert. (2008) the mechatronics handbook. Ed. Crc press. Usa. 1-1

Además del manejo de la parte de control del artefacto es necesario el manejo de una rama del conocimiento especializada en el diseño de robots que es la mecatrónica siendo esta reconocida como se evidencia:

“la mecatrónica ha ganado legitimidad en los círculos académicos con la publicación de la primera revista arbitrada: IEEE / ASME Transactions on Mecatrónica. En ella, los autores trabajó tenazmente para definir la mecatrónica. Por último se acuñó la siguiente:

La combinación sinérgica de la ingeniería de precisión mecánica,

control electrónico y pensamiento sistémico en el diseño de productos y

procesos de fabricación.

Esta definición compatible con el hecho de que mecatrónica se refiere al diseño de sistemas, dispositivos y productos destinados a lograr un equilibrio óptimo entre la investigación básica estructura mecánica y su control general.”

Onwubolu godfrey. (2004).  mechatronic principles and applications. Usa. 3

Un aspecto importante a tener en cuenta para la realización del proyecto es la manera en que la maquina percibe su ambiente para lograr así su correcto funcionamiento existiendo diversas formas de lógralo como queda estipulado a continuación:

“Existen distintos tipos de modelos para representar el medio ambiente que

se utilizan frecuentemente en robótica móvil. Los más comunes son la característica mapas, planos geométricos y mapas de la red. Un mapa defunción almacena un conjunto de características

detectado en el medio ambiente. Las características típicas son las líneas y esquinas cuando sensores de proximidad se utilizan. Otras posibilidades son las características visuales basadas en la escala característica invariable de transformación (SIFT) [91]cada vez que una cámara se usa

para percibir el medio ambiente. Para cada función, estos mapas la función de almacenar información, junto con una coordenada y, finalmente, una medida de incertidumbre.

Esto puede ser realizado por una lista de características o mediante el uso de datos más eficientes estructuras como árboles KD-“

Stachniss Cyrill. (2009). Robotic Mapping and Exploration. Ed.Springer. Usa. 13

Pero además la maquina ha de ser capaz de interpretar su entorno para realizar una posterior evaluación del mismo por lo que se debe tener una base para hacer pudiéndose seguir el siguiente proceso:

“El proceso de sistema de adquisición de datos se inicia con la medición de un valor físico por un sensor. La sensor es capaz de generar alguna forma de señal, por lo genera luna señal analógica en forma de un nivel de tensión

o de forma de onda. Esta señal analógica es enviada a un convertidor analógico-digital (ADC). Comúnmente utilizando un proceso de aproximación sucesiva, el ADC asigna la señal analógica de entrada a una salida digital. este

valor digital se compone de un conjunto de valores binarios llamados bits (a menudo representado por 0 y 1). El conjunto de bits representan un número decimal o hexadecimal que puede ser utilizado por el micro controlador. El micro controlador consiste en un microprocesador, más memoria y otros dispositivos conectados. El programa en el

microprocesador usa este valor digital, junto con otros insumos y los valores precargados llamadas calibraciones determinar comandos de salida. Al igual que la entrada al microprocesador, estas salidas están en forma digital y

puede ser representado por un conjunto de bits. Un convertidor de digital a analógico (DAC) es entonces utiliza a menudo para convertir el

valor digital en una señal analógica. La señal analógica es utilizada por un actuador para controlar un dispositivo físico o afectar el medio ambiente físico. El sensor toma nuevas medidas y se repite el proceso, completando así un circuito de realimentación. El tiempo para esta operación entera está sincronizado por el uso de un reloj.”

Homkes Rick. (2006). mechatronics an introduction. Ed.Taylor&francis. Usa.3-2