Actuadores robóticos

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Actuadores
Entendemos por actuadores robóticos aquellos dispositivos que permiten al robot interaccionar y
comunicarse con el mundo que le rodea. Si los sensores de la lección 8 sirven para que el robot
sepa lo que ocurre a su alrededor, con los actuadores el robot puede realizar acciones en función
de la información de los sensores y de su programa de control (inteligencia artificial). Un robot
puede tener uno o varios actuadores para realizar su cometido o para informar de la tarea que está
haciendo.
Teniendo en cuenta el proceso que el ser humano realiza para ejecutar una acción.
Une con flechas los siguientes elementos
Sensor
Computadora
Actuador
Existen una gran variedad de tipos y modelos de actuadores con los que podemos equipar a un
robot. A continuación se muestra una clasificación en función del tipo de acción que realicen.
Actuadroes sonoros
Un robot puede realizar algún tipo de indicación sonora para avisar en que parte del proceso está,
si ha ocurrido alguna situación de alarma o simplemente si ha concluido su trabajo. Para ello puede
utilizar, por ejemplo, un pequeño zumbador.
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Algunos robots más avanzados son capaces
de emitir mensajes verbales que las personas
pueden entender. Al principio se trataba de simples
mensajes grabados, pero gracias al avance de la
inteligencia artificial, ya hay robots que son capaces
de mantener una conversación con un ser humano.
Para emitir este tipo de mensajes el actuador que
se usa es un simple altavoz,
similar al que
puedes encontrar en un
equipo de
música. El resto de
la
“inteligencia”
se
encuentra en la computadora y
en su programa de control.
Plataforma digital
12.1 Accede a la plataforma digital para ver un interesante video de un robot
que se comunica y habla de forma inteligente.
Actuadroes luminosos
Si vamos paseando por una ciudad podemos observar una gran cantidad de señales luminosas
que indican la presencia de un determinado comercio, el paso de un vehículo de emergencia o que
están haciendo algún tipo de obra en la calle. El hombre está acostumbrado a interpretar este tipo
de señales de una forma rápida y eficaz. Igualmente los robots pueden emitir este tipo de avisos
luminosos para comunicarse con las personas o para indicar una señal de aviso.
La mayoría de los robots funcionan con algún tipo de baterías o pilas recargables, en ellos
el consumo de energía es algo importante para que pudieran estar más tiempo operativo sin
necesidad de parar para recargarse.
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Nuestros robots futbolistas de competición están diseñados para dar las mejores prestaciones. Como el peso está
limitado por el reglamento, usamos baterías lo más ligeras posible, esto nos obliga a desmontar los robots en los 5
minutos de descanso de cada partido para cambiar las baterías. Una forma de trabajar muy arriesgada
pero que nos ha ayudado a ganar muchos partidos.
Pantalla OLED de un robot de la serie Nexus
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Por eso los robots suelen usar indicadores
luminosos que gasten la menor cantidad de
energía posible. La tecnología LED permite
usar pilotos indicadores de muy bajo consumo
y pantallas gráficas (como las de un celular)
en las que el robot pueda mostrar una gran
cantidad de información.
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Actuadores de movimiento
La mayoría de los robots se mueven o desplazan alguna de sus partes durante su normal
funcionamiento. Para hacer este tipo de movimientos se utilizan motores eléctricos. Hay una
gran cantidad de tipos y modelos de motores eléctricos. Algunos son grandes, para desplazar
pesados robots y otros minúsculos, como los que podemos usar para mover los dedos de una
mano robotizada.
Plataforma motriz de un robot
de la serie Nexus de Complubot.
La mayoría de los motores dan vueltas cuando
están funcionando, es decir, producen un
movimiento circular, pero hay otro tipo de
motores que producen desplazamientos
longitudinales. Estos se llaman motores lineales.
Motor de actuación lineas. Foto Maxon Iberica.
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Los músculos artificiales
Se trata de un tipo especial de actuadores de movimiento que están compuestos
por materiales en forma de hilos que pueden modificar su longitud aplicando
electricidad. Esta es una tecnología en la
que se está trabajando mucho últimamente
ya que permitirá diseñar y fabricar brazos y
piernas para robots de aspecto humanoide
o prótesis para humanos mucho mejores
(más fuertes, más ligeras...) que las
actuales.
Ilustración de Yoseph Bar-Cohen JPL/NASA.
Modifican el grafeno para crear músculos artificiales.
Ingenieros de la Escuela de Ingeniería Pratt de la Universidad de Duke (Estados
Unidos) han combinado el grafeno (material de carbono puro que se fabrica
m ú s c u l o sen láminas finísimas de un átomo de espesor) con polímeros para fabricar
artificiales. Estos músculos, que podrán
contraerse y expandirse a demanda mediante
la aplicación de corrientes eléctricas, resultarán
útiles para tecnologías diversas (como la robótica
o el almacenamiento de energía) y mejorarán
enormemente la calidad de vida de millones de
personas con discapacidad.
Representación artística del grafeno.
Ilustración de AlexanderAIUS.
Plataforma digital
12.2 Accede a la plataforma digital para ver unos interesantes videos sobre
brazos robotizados.
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Clasificando dispositivos robóticos. En la siguiente tabla indica el nombre de
cada uno de los elementos y de si es un sensor o un actuador escribiendo la
palabra “Sensor” o “Actuador” debajo de cada imagen.
Por ejemplo: Cámara / Sensor.
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Diseña un brazo robótico e indica los actuadores que
usarías y dónde los colocarías. Si te animas puedes incluir
todo tipo de detalles para conseguir un buen diseño.
En esta lección
hemos visto
algunos tipos
de actuadores y
su importancia
en el mundo
de la robótica.
También
algunas de
sus principales
aplicaciones
y de como la
ciencia y la
tecnología están
innovando para
proporcionar
mejores
soluciones a
los problemas
actuales.
Plataforma digital
12.3 Accede a la plataforma digital y realiza el ejercicio correspondiente.
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