ROBOTICA

 

 Propósito: Identifica los elementos básicos para la construcción de un prototipo.

 

Qué es una Protoboard?

La Protoboard, llamada en inglés breadboard, es una placa de pruebas en los que se pueden insertar elementos electrónicos y cables con los que se arman circuitos sin la necesidad de soldar ninguno de los componentes. Las Protoboards tienen orificios conectados entre si por medio de pequeñas laminas metálicas. Usualmente, estas placas siguen un arreglo en el que los orificios de una misma fila están conectados entre si y los orificios en filas diferentes no. Los orificios de las placas normalmente están tienen una separación de 2.54 milímetros (0.1 pulgadas).

Una Protoboard es un instrumento que permite probar el diseño de un circuito sin la necesidad de soldar o desoldar componentes. Las conexiones en una Protoboard se hacen con solo insertar los componentes lo que permite armar y modificar circuitos con mayor velocidad.

Normalmente estas placas son usadas para realizar pruebas experimentales. Si la prueba resulta satisfactoria el circuito se construye de una forma más permanente para evitar el riesgo de que algún componente pueda desconectarse. En caso de que la prueba no sea satisfactoria, puede modificarse el circuito fácilmente.

Las Protoboards tienen tres partes: el canal central, las pistas, y los buses. En el canal central, ubicado en la parte media, se conectan los circuitos integrados para mantener aislados los pines de ambos lados del circuito integrado.

Introducción a los motores

Básicamente existen dos tipos de micromotores que se utilizan en robótica. Los motores de corriente continua o motores de corriente directa y los servo motores o motores paso a paso (stepper motors). En la secciones siguientes se detallan los componentes que integran cada uno de ellos, el uso típico que se les da a la hora de construir robots y ejemplos del circuito de control de los mismos.

 

Motor de corriente continua (DC)

Los micromotores DC (Direct Current) o también llamados CC (Corriente Continua) son muy utilizados en robótica. Los hay de distintos tamaños, formas y potencias, pero todos se basan en el mismo principio de funcionamiento.

 

Accionar un motor DC es muy simple y solo es necesario aplicar la tensión de alimentación entre sus bornes. Para invertir el sentido de giro basta con invertir la alimentación y el motor comenzará a girar en sentido opuesto.

 

A diferencia de los motores paso a paso y los servomecanismos, los motores DC no pueden ser posicionados y/o enclavados en una posición específica. Estos simplemente giran a la máxima velocidad y en el sentido que la alimentación aplicada se los permite.

 

Componentes de un motor DC

El motor de corriente continua está compuesto de 2 piezas fundamentales son 

Rotor

Estator

 

El Rotor

Constituye la parte móvil del motor, proporciona el torque para mover a la carga.

 

  

Figura 01: Frente y dorso de un rotor.

 

Está formado por:

 

• Eje: Formado por una barra de acero fresada. Imparte la rotación al núcleo, devanado y al colector.
• Núcleo: Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, su función es proporcionar un trayecto magnético entre los polos para que el flujo magnético del devanado circule.
• Devanado: Consta de bobinas aisladas entre sí y entre el núcleo de la armadura. Estas bobinas están alojadas en las ranuras, y están conectadas eléctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, proporciona un camino de conducción conmutado.
• Colector: Denominado también conmutador, está constituido de láminas de material conductor (delgas), separadas entre sí y del centro del eje por un material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira con éste y está en contacto con las escobillas. La función del colector es recoger la tensión producida por el devanado inducido, transmitiéndola al circuito por medio de las escobillas (llamadas también cepillos).

 

El Estator

Constituye la parte fija de la máquina. Su función es suministrar el flujo magnético que será usado por el bobinado del rotor para realizar su movimiento giratorio.

 

¿Cómo funcionan las bombillas LED?

Una lámpara LED está formada por numerosos LEDs o ledes, es decir, diodos emisores de luz. Estos diodos no emiten una luz muy potente, por eso es necesario juntar muchos LEDs para igualar a una bombilla clásica. Aqui puedes ver los diferentes LEDs o ledes que incluye una lámpara de este tipo:

Un LED produce luz cuando el movimiento de los electrones en el interior del diodo libera energía en forma de fotones. El color depende de la energía del fotón, por eso se puede manipular para obtener el que se desee.

Un científico de la General Electric, Nick Holonyak fue el inventor del LED, en 1962. Las primeras versiones emitian muy poca luz, por eso se han usado durante décadas en tareas muy concretas como la luz piloto de los mandos a distancia.

La clave para su evolución fue la invención del LED azul (sus creadores recibieron el Nobel de Física en 2014), que al mezclarlo con amarillo da lugar a la luz blanca de alta intensidad que ha permitido utilizar los LEDs como sustitutos de las bombillas tradicionales.

Las bombillas LED funcionan con corriente continua, por eso contienen un pequeño transformador para funcionar con la corriente alterna de las casas. 

También llevan un driver, que es una pequeña fuente de alimentación que suministra la tensión adecuada. Las bombillas lo tiene en su interior, pero los tubos LEDs y otras soluciones a veces usan un driver externo. Es mejor porque así se produce menos calor en los LEDs.