Introducción a la Robótica y Sistemas de Control

Tecnología

¿Qué es un automatismo?

Un automatismo es un mecanismo que realiza una tarea concreta cuyo funcionamiento se puede modificar.

¿Qué es un robot?

Un robot es una máquina automática programable capaz de captar información de su entorno y procesarla.

¿Qué es una tarjeta controladora?

Una tarjeta controladora es un circuito electrónico que nos sirve de interfaz entre el ordenador y los dispositivos que se deben controlar, adaptando las señales de entrada y salida.

¿Qué es un microcontrolador?

Un microcontrolador es un circuito integrado programable que reúne en un solo chip todas las funcionalidades básicas de un ordenador: unidad de proceso, memoria, periféricos de entrada y salida.

¿Qué es un sistema de control?

Un sistema de control regula y controla el funcionamiento de un automatismo o de un proceso para que funcione de manera prevista.

Sistemas de lazo abierto

En los sistemas de lazo abierto no se tiene en cuenta la señal de salida en la acción de control. Señal de entrada -> Controlador -> Actuador -> Señal de salida.

Sistemas de lazo cerrado

En los sistemas de lazo cerrado la señal de salida se compara con la de entrada para corregir los posibles errores y ajustar la acción de control. Señal de entrada -> Comparador -> Controlador -> Actuador -> Sensor -> Señal de salida.

Elementos básicos de un sistema de control

Los elementos básicos de un sistema de control son la tarjeta controladora, los sensores y los actuadores.

Tarjetas controladoras

Las tarjetas controladoras más extendidas son Arduino y ZUM de BQ. La tarjeta ZUM de BQ es compatible con Arduino. Otras tarjetas controladoras son Crumble y PICAXE.

Sensores

Los sensores más utilizados en robótica son:

• LDR (sensor de intensidad luminosa)
• NTC (sensor de temperatura)
• Sensor de ultrasonidos
• Sensor de temperatura y humedad
• PIR (sensor de movimiento)
• Final de carrera
• Acelerómetro

Actuadores

Los actuadores más empleados en robótica son los diodos LED, los motores de corriente continua y los servomotores.

Programación de Arduino

Podemos programar Arduino con el IDE de Arduino, con S4A, con ArduBlock, con Bitbloq, etc.

Kits de robótica educativa

Lego, Ollo y mOway son kits de robótica educativos con un software propio de programación.

Componentes de Arduino

Arduino se compone básicamente de un microcontrolador, 6 entradas analógicas, 14 entradas y salidas digitales y una alimentación de +5V y 3.3V.

Preguntas Test

1. Un microcontrolador es...

Un circuito integrado programable que reúne en un solo chip todas las funcionalidades básicas de un ordenador.

2. Es un sistema de control de lazo cerrado...

Ambos sistemas son de lazo cerrado (ventilador y termostato de calefacción).

3. Un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas y transformarlas en variables eléctricas es un...

Sensor.

4. ¿Cuál es el orden en que debemos colocar los siguientes bloques de instrucción en Arduino?

Declaración de las variables / void setup() / void loop() / if...else

5. En Arduino, las entradas pueden ser...

Analógicas y digitales.

6. En Arduino, las salidas pueden ser...

Digitales y analógicas (PWM).

7. El comando que manda texto al puerto serie es...

Ambos (Serial.print y Serial.println).

8. Un servomotor es...

Un motor de corriente continua que permite controlar el ángulo de giro de su eje entre 0 y 180 grados.

9. Las salidas PWM (Pulse-Width Modulation por ancho de pulsos) de Arduino son...

Salidas digitales que simulan una salida analógica.

10. Elige la respuesta verdadera...

Con Bitbloq puedo generar un archivo .ino y usarlo en Arduino.

Glosario

Actuador: Dispositivo capaz de transformar energía eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.

Microcontrolador: Circuito integrado programable que reúne en un solo chip todas las funcionalidades de un ordenador.

GND: También llamado masa, es la unión al polo negativo de la fuente de alimentación o batería.

Sensor: Dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas y transformarlas en variables eléctricas.

Automatismo: Mecanismo o máquina que realiza una tarea concreta, pero cuyo funcionamiento no se puede modificar.

Robot: Máquina automática programable, capaz de captar información de su entorno, procesarla y actuar.

Sistema de lazo abierto: Sistema de control en que no se tiene en cuenta la señal de salida en la acción de control.

Sensor digital: Sensor que proporciona un valor alto (HIGH) con +5V o un valor bajo (LOW) con 0V, que el microcontrolador interpreta como 0 o 1.

Sensor analógico: Sensor que proporciona una variación de voltaje dentro de un rango dependiendo de cómo varíe la magnitud física.

Tarjeta controladora: Circuito electrónico que sirve de interfaz entre el ordenador y los dispositivos que se deben controlar, adaptando las señales de entrada y salida.

Sistema de lazo cerrado: Sistema de control en que la señal de salida se compara con la de entrada para corregir posibles errores y ajustar la acción de control al valor deseado.

Writing: The Mobile Phone

I am writing about the most important invention. For me, the mobile phone is the most important invention.

First, it's great in an emergency. If you have an accident or you are in danger, the mobile phone is quite useful to ask for help or if you want to communicate with your parents, friends or distant relatives. It's very fast and comfortable.

Second, if you want to relax or share your experiences with other people, there are applications that allow it or if you are lost and need directions to a place, there is also an application that guides you.

Finally, the mobile phone is a very good invention in which you can have everything you want and give yourself all the possible comforts.

In conclusion, it's a fantastic invention, especially among teenagers and young people, but you have to know how to use it. I recommend it.