Control y Robotica

2,145 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,145
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
133
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Control y Robotica

  1. 1. TEMA 4 CONTROL Y ROBÓTICA
  2. 2. EL SISTEMA DE CONTROL • • Un sistema de control es un conjunto de elementos interconectados que permiten el funcionamiento automático de una máquina, instalación o proceso. Los sistemas de control se componen de tres elementos fundamentales: – Sensores: captan la información (velocidad, temperatura, humedad del ambiente etc.) – Controladores: recogen la información de los sensores y la gestionan (circuitos eléctricos, autómatas programables, ordenadores etc.) – Actuadores: reciben la orden del controlador y actúan (bombillas, motores, cilindros neumáticos o hidráulicos etc.)
  3. 3. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL • SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO ABIERTO No necesitan sensor, sólo tienen un controlador y un actuador ENTRADA Ejemplos pueden ser: reloj, semáforo etc. SALIDA
  4. 4. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL • SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO Se produce una realimentación, es decir, un sensor está midiendo la variable a la salida y la compara con la de la entrada para poder reajustarse el sistema. Este tipo de sistemas se dan en instalaciones como llenados automáticos de tanque, controles de temperatura etc.
  5. 5. COMPARACIÓN CONTROL AUTOMATICO/CONTROL HUMANO Entrada Salida Objeto Retroalimentación Sistema Automatizado Humano Comunicación Percepción Sensorial (Información) Computación Raciocinio Control Acción
  6. 6. IN D U S T R IA M O D E R N A M E C A N IZ A C IO N A U T O M A T IZ A C IO N IN F O R M A T IZ A C IO N La Sociedad Postindustrial es la Sociedad Digital y globalizada. La Sociedad Digital se sustenta en las tecnologías digitales, las cuales hacen converger a la COMPUTACION y a la COMUNICACION.
  7. 7. SOCIEDAD DIGITAL La Sociedad Digital se refiere no sólamente a los medios productivos, sino que influye en todos los ámbitos sociales. La automatización tiene aplicaciones variadas.
  8. 8. AUTOMATIZACIÓN POR SECTORES USO SECTORIAL DE MICROCONTROLADORES Comunicaciones Consumo Automoción Computación Fábrica
  9. 9. SISTEMA DE CONTROL PARA LA TEMPERATURA DE UNA HABITACIÓN
  10. 10. SENSORES
  11. 11. SENSORES
  12. 12. SENSORES
  13. 13. SENSORES DE TEMPERATURA BASADOS EN LA DILATACIÓN • Los cuerpos experimentan un aumento de tamaño al aumentar la temperatura. • Las láminas bimetálicas consisten en dos láminas unidas de distintos metales que al dilatarse de distinta forma se doblan, abriendo un contacto, es el sensor que utilizan los termostatos.
  14. 14. SENSORES DE TEMPERATURA BASADOS EN LA VARIACIÓN DE RESISTENCIA • Las termorresistencias, las PTCs y las NTCs son resistencias que dependen de la temperatura exterior.
  15. 15. SENSORES DE TEMPERATURA SENSIBLES A LA RADIACCIÓN INFRARROJA • Todos los cuerpos emiten una radiación infrarroja proporcional a la temperatura, a través de estos sensores podemos medir la temperatura sin contacto directo.
  16. 16. SENSORES DE POSICIÓN BASADOS EN INTERRUPTORES MECÁNICOS • Los más comunes son los finales de carrera que, mediante el choque del objeto contra el sensor se consigue la apertura o cierre del interruptor.
  17. 17. SENSORES DE POSICIÓN. INTERRUPTORES DE PROXIMIDAD MAGNÉTICOS • Formados por dos láminas imantadas que modifican su posición cuando aproximamos un imán.
  18. 18. SENSORES DE POSICIÓN ÓPTICOS • Se basan en emitir un rayo de luz y comprobar que la alcanza el receptor, se suele utilizar un diodo LED de radiacción infrarroja para evitar interferencias con la luz visible
  19. 19. SENSORES DE FUERZA Y PRESIÓN. GALGAS EXTENSIOMÉTRICAS • Son sensores de presión basados en una lámina metálica depositada sobre un material flexible. Al deformarse experimentan una variación de resistencia proporcional a la deformación producida por el peso del objeto.
  20. 20. SENSORES DE FUERZA Y PRESIÓN. SENSORES TIPO BOURDON • Son los utilizados en manómetros, en su interior tienen un tubo flexible que modifica su posición en función de la presión de entrada.
  21. 21. CONTROLADORES
  22. 22. CONTROLADORES
  23. 23. CONTROLADORES
  24. 24. CONTROLADORES ELECTROMECÁNICOS MEDIANTE LEVAS. • Consisten en rodillos con salientes, al girar el rodillo se van cerrando los contactos eléctricos correspondientes a cada leva y actuando sobre un circuito eléctrico.
  25. 25. CONTROLADORES ELECTROMECÁNICOS MEDIANTE INTERRUPTOR FINAL DE CARRERA • La apertura o cierre de un interruptor final de carrera actúa sobre un circuito eléctrico
  26. 26. CONTROLADORES ELECTROMECÁNICOS MEDIANTE RELÉ • Un sensor actúa sobre la bobina de un relé, y los contactos del mismo actúan sobre un circuito eléctrico. Control de apertura y cierre de un portón.
  27. 27. CONTROL ELECTRÓNICO MEDIANTE TRANSISTORES • Los transistores consiguen regular la corriente que circula entre el colector y el emisor dependiendo de la corriente que entre por la base. En los controladores actúan amplificando la señal eléctrica, que la corriente que circula por el sensor es mucho más pequeña que la que utiliza el actuador. La corriente que circula por el sensor de temperatura es mucho más pequeña que la que utiliza el motor.
  28. 28. CONTROL MEDIANTE AUTÓMATAS PROGRAMABLES • • • Un autómata programable es un aparato que contiene un microcontrolador de forma que se puedan realizar y almacenar programas para el funcionamiento deseado. Un microcontrolador es un pequeño ordenador miniaturizado e incluído en un circuito integrado. . Eléctricamente se le conectan una serie de entradas para los sensores, elementos de mando etc. y una vez el autómata gestiona el programa a realizar, se conectan salidas para los actuadores.
  29. 29. CONTROL MEDIANTE ORDENADOR • Actualmente muchos sistemas automáticos se controlan mediante ordenadores. Para controlar procesos mediante ordenador necesitamos una tarjeta controladora y un programa que la controle. • La tarjeta controladora permite la conexión eléctrica a los sensores y a los actuadores. .
  30. 30. CONTROL MEDIANTE ORDENADOR • Para la realización de los programas utilizamos lenguajes de programación, los más usados son Basic, Visual Basic, C y Logo. .
  31. 31. CONTROL MEDIANTE ORDENADOR • Las entradas y salidas de la controladora pueden ser tanto digitales como analógicas, como un ordenador sólo trabaja con señales digitales, necesitamos unos elementos, llamados conversores analógicos digitales (ADC), que nos traducen los valores analógicos al código binario. .
  32. 32. CONTROL MEDIANTE ROBOTS • • • Un robot es una máquina automática capaz de captar la información de su entorno y reaccionar ante ella. Además puede programarse para realizar distintas tareas. Se trata de un sistema de control completo, ya que integra sensores, un elemento de control y actuadores. Los robots se utilizan en la realización de tareas que requieren mucho esfuerzo o de labores repetitivas, así como para trabajos que supongan un riesgo para la salud de las personas. . El programa de control de un robot se integra en un microcontrolador, que es un pequeño ordenador miniaturizado e incluido en un circuito integrado.
  33. 33. ANTECEDENTES • El 24 de abril de 1997 en la Conferencia Internacional de Robótica y Automatización en Alburquerque, USA, KEVIN BRADY, aspirante a doctor de Washington Univ con un Joystick controló los movimientos de un Robot PUMA a más de 1,500 Km. De distancia, durante 3 minutos.
  34. 34. EVOLUCION DE LAS INVESTIGACIONES
  35. 35. ROBÓTICA
  36. 36. 1. ¿Qué es la róbotica? La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estado.
  37. 37. Ventajas e Inconvenientes Ventajas: • Hacer tareas irrealizables sin intervención de una maquina. • Son capaces de realizar tareas peligrosas para el ser humano. • Reducción de costes productivos. Trabajan las 24 horas y no se ponen enfermos. • Mayor precisión. Inconvenientes: • Sustitución de trabajadores por máquinas. Reducción de puestos de trabajo. • Mayor dependencia tecnológica. Mayor necesidad de mano de obra cualificada
  38. 38. 2. Clasificación de los robots. 2.1. Según su generación. 1ª GENERACIÓN: Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.
  39. 39. 2. Clasificación de los robots. 2ª GENERACIÓN: Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.
  40. 40. 2. Clasificación de los robots. 3ª GENERACIÓN: Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.
  41. 41. 2. Clasificación de los robots. 4ª GENERACIÓN: Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.
  42. 42. 2.2. Según su arquitectura. Pueden ser de cinco tipos distintos: 1. Poliarticulados: En este grupo están los Robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad". En este grupo se encuentran los manipuladores, los Robots industriales y los Robots cartesianos.
  43. 43. 2.2. Según su arquitectura. 2. Móviles: Son Robots con grandes capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores.
  44. 44. 2.2. Según su arquitectura. 3. Androides: Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano. Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación.
  45. 45. 2.2. Según su arquitectura. 4. Zoomórficos: Los Robots zoomórficos, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores.
  46. 46. 2.2. Según su arquitectura. 5. Híbridos: Estos Robots corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición.
  47. 47. TEMA 4 CONTROL Y ROBÓTICA FIN DE LA PRESENTACIÓN

×