Sensores en robotica

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Introducción

Una parte importante a la hora de construir un robot es la incorporación de sensores. Los sensores trasladan la información desde el mundo real del ambiente que rodea al robot al mundo abstracto de los microcontroladores, para el posterior
tratamiento de dicha información.

Para las aplicaciones industriales, las capacidades del robot básico deben aumentarse por medio dedispositivos adicionales. En robótica, el término de actuador final se utiliza para describir la mano o herramienta que está unida a la muñeca. El actuador final representa la herramienta especial que permite al robot de uso general realizar una aplicación particular, y debe diseñarse específicamente para dicha aplicación.

SENSORES EN ROBÓTICA

Valores de salida de los sensores:

Los sensoresayudan a trasladar los atributos del mundo físico en valores que la controladora (el microcontrolador o microprocesador) que un robot puede usar.

La mayoría de los sensores pueden ser divididos en dos grandes grupos:

1. Sensores analógicos: Es aquel que puede entregar una salida variable dentro de un determinado rango. Un Sensor analógico, como por ejemplo una Fotorresistencia (miden laintensidad de luz), puede ser cableado en un circuito que pueda interpretar sus variaciones y entregar una salida variable con valores entre 0 y 5 voltios.

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2. Sensores digitales: Es aquel que entrega una salida del tipo discreta. El sensor posee una salida que varía dentro de un determinado rango de valores, pero a diferencia de los sensores analógicos, esta señal varía de a pequeños pasospre-establecidos (cuantificados).

Por ejemplo consideremos un botón pulsador, el cual es uno de los sensores más básicos. Posee una salida discreta de tan solo dos valores, estos pueden ser abiertos o cerrados. Otros sensores discretos pueden entregar una salida del tipo binario, como es el caso de un conversor Analógico/Digital, el cual entrega una salida de 8 bits capaz de subdividir lasvariaciones de la entrada en hasta 256 escalones.

Los sensores discretos mas comúnmente usados en robótica entregan una salida del tipo binaria las cuales poseen dos estados posibles (0 y 1). De aquí en adelante asumiremos que una salida digital es una salida del tipo binaria.

La distinción entre analógico y digital es muy importante a la hora de tomar la decisión para determinar quesensores se usarán. Esta decisión depende en gran medida de la capacidad y características de la controladora que se usará.

Existen una gran variedad de conversores A/D en el mercado. Los de 8 bits se usan comúnmente con microcontroladores, pero también existen de 10 bits, capaces de tomar hasta 1024 muestras. Y de 12 bits, capaces de tomar hasta 65356 muestras. A mayor cantidad de muestras mayorserá la precisión obtenida, por lo que la elección del conversor A/D adecuado dependerá de que tan exacto deba ser nuestra lectura del sensor.

Componentes básicos DE UN ROBOT

El ser humano por siglos ha creado máquinas especializadas, que tienen la finalidad de realizar actividades similares a las que efectúan varias partes del cuerpo humano. Su aplicación se encuentra en: Actividadesrepetitivas, de extrema precisión, o que requieren esfuerzo.

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Fig. 1. Esquema de un robot.

En la figura anterior se observa el sistema mecánico, actuadores, fuente de alimentación, sensores internos y externos, herramienta final, además de la computadora que siempre aloja el sistema de control.

Dentro del sistema mecánico se encuentra el brazo, que ese le elemento mecánico que ubica en elespacio al elemento terminal. Los elementos rígidos del brazo (eslabones) están relacionados entre sí mediante articulaciones, las cuales pueden ser giratorias (revolutas) o deslizantes (traslacionales).

El grado de libertad de un dispositivo depende del número de parámetros independientes que fijan la situación de la herramienta final. El No. De grados de libertad suele coincidir con el número...
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