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El Escarabajo

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El Escarabajo

  1. 1. El EscarabajoIntroducciónEn la siguiente proyecto de ingeniería los estudiantes aprenderán a ensamblar unrobot que tiene un movimiento particular lo que le da su nombre de escarabajo,este robot tiene la capacidad de moverse hacia adelante mediante sus patas queson un par de motores y de cambiar de dirección cuando sus antenas chocan conalgún obstáculo.Tiempo estimado: 90 min – 2 SesionesGrupo de trabajo: 3 PersonasObjetivos de aprendizaje: Aprender a ensamblar un robot escarabajo. Conocer sobre la robótica y sus principios básicos.Conceptos Clave:1. Baterías:Definición: Son fuentes de energía que crean una carga eléctrica a travésde un cable. Esto es se logra utilizando una reacción química y tiene laventaja de ser sencillo, pequeño y portátil.Su análogo a un sistema hídrico esuna bomba de agua
  2. 2. 2. Interruptor:Definición: Es un instrumento hecho para apagar o encender laelectricidad en tu circuito. Un interruptor conecta (posición “cerrado” o“encendido (on)”) o desconecta (posición “abierto” o “apagado (off)”) elcable en tu circuito.3. MotorDefinición: Un motor en un elemento que convierte electricidad enmovimiento mecánico, este movimiento se logra debido a las fuerzasmagnéticas que aparecen dentro del motor cuando fluye a través de él unacorriente eléctrica..Descripción teórica (Sesión 1):Historia de la RobóticaPor siglos, el ser humano ha construido máquinas que imitan partes del cuerpohumano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de susdioses; los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicos,los cuales eran utilizados para fascinar a los adoradores de los templos.El interruptor evita desperdiciarenergía cuando no se estáutilizando.Los vibradores de los celularesson motores conectados a undesbalance que produce vibración.
  3. 3. El inicio de la robótica actual puede fijarse en la industria textil del siglo XVIII,cuando Joseph Jacquard inventa en 1801 una máquina textil programablemediante tarjetas perforadas. Luego, la Revolución Industrial impulsó el desarrollode estos agentes mecánicos. Además de esto, durante los siglos XVII y XVIII enEuropa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que teníanalgunas características de robots. Jacques de Vauncansos construyó variosmúsicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII. En 1805, Henri Maillardertconstruyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos.La palabra robot se utilizó por primera vez en 1920 en una obra llamada "LosRobots Universales de Rossum", escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. Sutrama trataba sobre un hombre que fabricó un robot y luego este último mata alhombre. La palabra checa Robota significa servidumbre o trabajado forzado, ycuando se tradujo al inglés se convirtió en el término robot.Luego, Isaac Asimov comenzó en 1939 a contribuir con varias relaciones referidasa robots y a él se le atribuye el acuñamiento del término Robótica y con el surgenlas denomidas "Tres Leyes de Robótica" que son las siguientes: Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inacción,que un ser humano sufra daños. Un robot debe de obedecer las órdenes dadas por los seres humanos,salvo que estén en conflictos con la primera ley. Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que esté en conflictocon las dos primeras leyes.Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primerosrobots en la década de los 50s. La investigación en inteligencia artificial desarrollómaneras de emular el procesamiento de información humana con computadoraselectrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías. Lasprimeras patentes aparecieron en 1946 con los muy primitivos robots para trasladode maquinaria de Devol. También en ese año aparecen las primerascomputadoras.
  4. 4.  En 1954, Devol diseña el primer robot programable. En 1960 se introdujo el primer robot "Unimate, basada en la transferenciade artículos. En 1961 Un robot Unimate se instaló en la Ford Motors Company paraatender una máquina de fundición de troquel. En 1966 Trallfa, una firma noruega, construyó e instaló un robot de pinturapor pulverización. En 1971 El "Standford Arm, un pequeño brazo de robot de accionamientoeléctrico, se desarrolló en la Standford University. En 1978 Se introdujo el robot PUMA para tareas de montaje por Unimation,basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.Actualmente, el concepto de robótica ha evolucionado hacia los sistemas móvilesautónomos, que son aquellos que son capaces de desenvolverse por sí mismosen entornos desconocidos y parcialmente cambiantes sin necesidad desupervisión.En los setenta, la NASA inicio un programa de cooperación con el Jet PropulsiónLaboratory para desarrollar plataformas capaces de explorar terrenos hostiles.En la actualidad, la robótica se debate entre modelos sumamente ambiciosos,como es el caso del IT, diseñado para expresar emociones, el COG, tambiénconocido como el robot de cuatro sentidos, el famoso SOUJOURNER o el LUNARROVER, vehículo de turismo con control remotos, y otros mucho más específicoscomo el CYPHER, un helicóptero robot de uso militar, el guardia de trafico japonésANZEN TARO o los robots mascotas de Sony.En general la historia de la robótica la podemos clasificar en cinco generaciones:las dos primeras, ya alcanzadas en los ochenta, incluían la gestión de tareasrepetitivas con autonomía muy limitada. La tercera generación incluiría visiónartificial, en lo cual se ha avanzado mucho en los ochenta y noventa. La cuartaincluye movilidad avanzada en exteriores e interiores y la quinta entraría en eldominio de la inteligencia artificial en lo cual se está trabajando actualmente.
  5. 5. Materiales necesarios:1. (2) Motores eléctricos de 1.5 V2. Porta-pilas3. (2) Interruptores de 2 posiciones, los llamaremos fin de carrera4. Cables para realizar conexiones5. Pegante o silicona
  6. 6. 6. Cinta aislante7. (2) Pilas de (AA o AAA) 1.5 V8. (2) Clips9. Un recipiente redondo para realizar el caparazón
  7. 7. Normas de seguridad:1. Precaución con el cautín ¡se calienta!, de ser posible usa una basepara el cautín.Buenas prácticas de seguridad – base para el cautín y gafas2. Si usas pistola de silicona precaución ¡se calienta!
  8. 8. Desarrollo del Experimento (Sesión 2):1. Toma el porta pilas y realiza una tercera conexión de la siguiente manera:2. Voltea el porta pilas y pega los motores de manera que el eje de losmotores quede hacia el piso, es decir, el lado donde se ponen las pilasdebe quedar hacia abajo, trata que los motores no queden verticales, debenquedar inclinados (la inclinación determina la velocidad del robot):
  9. 9. 3. Con el porta pilas en la misma posición pega los finales de carrera como si fueranantenas:4. Ahora realiza las siguientes conexiones: Conecta un conector de cada motor con la tercera conexión del porta pilas. Conecta el conector restante de cada motor a cada pin del final de carreraque dice “com” respectivamente. Conecta los pines que dicen “n.o” en cada final de carrera al cable negro (-)que sale del porta pilas. Conecta los pines que dicen “n.c” en cada final de carrera al cable rojo (+)que sale del porta pilas.Las conexiones deben quedar así:
  10. 10. 5. Utiliza cinta aislante para organizar y cubrir las conexiones. (No olvides siemprepelar las puntas de los cables para que hagan contacto)6. Realiza las antenas del escarabajo con los clips y pégalos con cinta aislantea los finales de carrera:7. Con el recipiente redondo construye un caparazón para el escarabajo,puedes pintarlo de negro y pegarle círculos rojos, ¡¡ponle pilas y diviértete!!
  11. 11. Evaluación:Analizando el circuito eléctrico que acabas de construir, dibuja el esquemadel circuito eléctrico construido y realiza una explicación clara y detallada deporque el escarabajo cambia su dirección cada vez que sus antenaschocan.Referencias: Historia de la Robóticahttp://robotiica.blogspot.com/

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