Mecatrónica

Elaboración de un brazo robótico para la Industria.

  • Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
  • Área de participación: Mecatrónica
  • Asesor: ALICIA PANIAGUA
  • Autor: DAVID NICOLAS GUZMAN LEAL ()

Resumen

 

Escogí este trabajo porque quería comprobar la utilidad que tienen los brazos robóticos mecánicos en la industria, quería saber cómo funcionan y su importancia en el día a día ya que en la industria por ejemplo en la de la construcción es necesario el uso del brazo ya que el hombre no podría manipular ciertos materiales por el peso y la altura en las que a veces se trabaja. La ciencia también ha necesitado de estos brazos ya que para la exploración también son necesarios ya que hay situaciones y ambientes que no son propicios  para los humanos, en conclusión logre probar y sobretodo aprender el funcionamiento del brazo robótico para la industria.

 

 

 

 

 

 

Pregunta de Investigación

¿Cómo funciona? ¿Tipos de Brazos Mecánicos? ¿Usos del brazo Mecánico?

Planteamiento del Problema

Como hacer un brazo robótico

Antecedentes

EVOLUCION Y ORIGEN

Por siglos, el ser humano ha construido máquinas que imitan partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses; los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicos, los cuales eran utilizados para fascinar a los adoradores de los templos.

El inicio de la robótica actual puede fijarse en la industria textil del siglo XVIII, cuando Joseph Jacquard inventa en 1801 una máquina textil programable mediante tarjetas perforadas. Luego, la Revolución Industrial impulsó el desarrollo de estos agentes mecánicos. Además de esto, durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots. Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII.En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos.

La palabra robot se utilizó por primera vez en 1920 en una obra llamada “Los Robots Universales de Rossum”, escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. Su trama trataba sobre un hombre que fabricó un robot y luego este último mata al hombre. La palabra checa ‘Robota’ significa servidumbre o trabajado forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirtió en el término robot.

 

1938: Los americanos Willard Pollard y Harold Roselund fabrican la primera máquina para pintar con spray.

1942: Isaac Asimov publica las tres leyes de la robótica. Leyes que marcan la supeditación de los robots a la voluntad humana. Estas leyes se ponen de moda especialmente a finales de siglo XX, al introducirse la robótica en los hogares y plantearse un problema ético y de seguridad civil.

 

Las tres leyes de la robótica son:

1.-Ningún robot causará daño a un ser humano o permitirá, con su inacción, que un ser humano resulte dañado.

2.-Todo robot obedecerá las órdenes recibidas de los seres humanos, excepto cuando esas órdenes puedan entrar en contradicción con la primera ley.

3.-Todo robot debe proteger su propia existencia, siempre y cuando esta protección no entre en contradicción con la primera o la segunda ley.

1951: Raymond Goertz diseña el primer brazo mecánico manejado a distancia para la Comisión de la Energía Atómica

1976: El robot de la NASA “Vinking II” aterriza en Marte. Disponía de un brazo robótico articulado.

2013: se fabrican prótesis robóticas por medio de la impresión 3D.

2015: Se han alcanzado mayores perfecciones para los brazos robóticos, logrando agarrar objetos delicados sin quebrarlos.

Antecedentes históricos. Eras Tecnológicas

La historia de la tecnología está formada por tres períodos principales: era agrícola, era industrial y era de la información. El desarrollo de los robots se puede ver como lógica e importante parte de la historia.

Eras Agrícola e Industrial

A través de la historia la tecnología de cada época ha sido poderosamente influyente en la vida cotidiana de sus sociedades. Los productos y la ocupación han sido dictados por la tecnología disponible, por ejemplo en la era agrícola cuya tecnología era muy primitiva, esta estaba formada por herramientas muy simples que, sin embargo eran lo último en tecnología, como consecuencia de ello la mayoría de la gente eran agricultores y todo el trabajo se hacía mediante la fuerza de los hombres y de los animales.

Era de la Información

A continuación, en la mitad del siglo XX surgen las industrias basadas en la ciencia, las mejoras tecnológicas en la electrónica hicieron posible el ordenador. Este constituye el desarrollo más importante, el ordenador revolucionó el modo de procesar y comunicar la información. Como resultado la información se ha convertido en un bien más del mercado y esta nueva era se conoce como la era de la información o “post-industrial”.

La tecnología de la información tiene un gran impacto en la sociedad, ordenadores, fibra óptica, radio, televisión y satélites de comunicación son sólo ejemplos de dispositivos que tienen un enorme efecto sobre nuestra vida y economía.

¿Cuándo aparecen los robots tal y como los conocemos en la actualidad?

Androides que posean una funcionalidad completa se encuentran muy alejados de la actualidad debido a la multitud de problemas que aún deben ser resueltos. Sin embargo, algunos robots reales sofisticados que trabajan hoy en día están revolucionando los lugares de trabajo. Estos robots no tienen la romántica apariencia humana de los androides, de hecho son manipuladores (brazos y manos) industriales controlados por ordenador; son tan diferentes a la imagen popular que sería muy fácil no reconocerlos.

Generaciones

La introducción de los microprocesadores desde los años 70 ha hecho posible que la tecnología de los robots haya sufrido grandes avances, los modernos ordenadores han ofrecido un “cerebro” a los músculos de los robots mecánicos. Ha sido esta fusión de electrónica y mecánica la que ha hecho posible al moderno robot, los japoneses han acuñado el término “meca trónica” para describir esta fusión.

El año 1980 fue llamado “primer año de la era robótica” porque la producción de robots industriales aumentó ese año un 80 % respecto del año anterior.

Primera y Segunda Generación

Los cambios en Robótica se suceden tan deprisa que ya se ha pasado de unos robots relativamente primitivos a principios de los 70, a una segunda generación. La primera generación de robots era reprogramable, de tipo brazo, dispositivos manipuladores que sólo podían memorizar movimientos repetitivos, asistidos por sensores internos que les ayudan a realizar sus movimientos con precisión. La segunda generación de robots entra en escena a finales de los 70, tienen sensores externos (tacto y visión por lo general) que dan al robot información (realimentación) del mundo exterior. Estos robots pueden hacer elecciones limitadas o tomar decisiones y reaccionar ante el entorno de trabajo, se les conoce como robots adaptativos.

Tercera Generación

La tercera generación acaba de surgir, está surgiendo en estos años, emplean la inteligencia artificial y hacen uso de los ordenadores tan avanzados de los que se puede disponer en la actualidad. Estos ordenadores no sólo trabajan con números, sino que también trabajan con los propios programas, hacen razonamientos lógicos y aprenden. La IA permite a los ordenadores resolver problema inteligentemente e interpretar información compleja procedente de avanzados sensores.

Tendencias futuras

Durante años los robots han sido considerados útiles sólo si se empleaban como manipuladores industriales. Recientemente han irrumpido varios roles nuevos para los robots. A diferencia de los tradicionales robots fijos de manipulación y fabricación, estos nuevos robots móviles pueden realizar tareas en un gran número de entornos distintos. A estos robots no industriales se les conoce como robots de servicio.

El brazo robótico más fuerte de la historia

Es capaz de ejercer una fuerza de hasta 30 newtons en la punta de los dedos y absorber golpesin sufrir daños

AUTOMATON

Aspecto del brazo robótico creado por investigadores alemanes

Un grupo de investigadores alemanes ha creado el brazo robótico más fuerte y resistente de la historia. Capaz de ejercer una fuerza de hasta 30 newtons en la punta de los dedos, el brazo está compuesto por 38 tendones conectados a motores individuales y recubierto por un mecanismo de resortes que le permite absorber y emitir energía sin sufrir daños.

 

 

 

 

 

Objetivo

 

Lograr el funcionamiento del brazo Robótico

 

 

 

 

Justificación

Hoy en día la robótica facilita la vida cotidiana de las personas y siendo el brazo robótico el principal tipo de robot que se implementa me gustaría saber su funcionamiento.

Hipótesis

Si logro el funcionamiento del brazo robótico , entonces podre utilizarlo para facilitar el trabajo al ser humano.

 

Método (materiales y procedimiento)

MATERIALES

 

Arduino, Acrílico, Computadora, Servo Motores, Cables, Pistola Silicón, Kola loKa, Bicarbonato.

 

PROCEDIMIENTO

 

Se buscaron varias opciones de robot y compre  las partes del robot, comencé a armar desde abajo hacia arriba, llevando un orden con los cables y así empezar a programar.

 

Una vez en el programa se cargó el robot y se realizaron varias pruebas, se hicieron modificaciones al programa respectó a las pruebas realizadas, se observó que funcionaran correctamente.

 

 

Galería Método

Resultados

Se probaron todos los elementos del brazo, y funcionan a la perfección por lo que si se demostró la utilidad del brazo robótico para la industria.

 

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Se logra probar que el brazo robótico es muy útil para facilitar la producción en la industria, por lo que se logra cumplir con mi hipótesis,  ya que estos brazos se usan mucho la industria de la construcción actual.

 

Bibliografía

http://brazorobotico2.blogspot.mx/2015/08/evolucion-y-origen.htmlhttp://platea.pntic.mec.es/vgonzale/cyr_0204/cyr_01/robotica/historia.htmhttp://www.roboticspot.com/especial/historia/his2004b.phphttp://www.abc.es/20110127/tecnologia/abci-brazo-robotico-201101271551.html



Elaboración de un brazo robótico para la Industria.

Summary

Escogí este trabajo por que quería comprobar la utilidad que tienen los brazos robòticos mecánicos en la industria, quería saber como funcionan y la importancia ya que en la industria por ejemplo la de la construcción es necesario el uso del brazo ya que un hombre no podría maniobrar ciertos materiales por el peso y la altura en las que aveces se trabaja, la ciencia también ha necesitado de estos brazos ya que para exploración también son necesarios ya que hay situaciones y ambientes que no son propicios para los humanos, en conclusion logre probar y sobretodo aprender el funcionamiento del brazo robòtico en la industria.

Research Question

How does it work? what are the types of mechanical arm? what are the uses os the mechanical arm?

Problem approach

the use of robots in the work facilitated an improve some services, such as making a robotic arm, how to get the job done more quicly, and this has allowed the substitution in some cases of the human being. That’s why I interested in the robotic arm that facilites work to man

Background

Objective

To achieve the work of the Robotic arm.

Justification

I choose this topic because I like the robotic and the robots, and its the usus.

Hypothesis

If the operation of the robotic arm was achieve then I could use it to a facilitate the work of the human being in the industry.

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography