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¿Qué es la robótica?
¿Qué es la robótica?
La robótica es una disciplina técnica que se utiliza en el diseño y la construcción de robots. Para crear un robot se combinan conocimientos de ingeniería mecánica, eléctrica y electrónica, y de las ciencias de la computación.
Un robot es una máquina automática programable que es capaz de interpretar información del medio físico para modificar su conducta. Tiene la capacidad de interactuar con el entorno y, en función de ello, realizar unas funciones u otras.
Tipos de componentes
Tipos de componentes
Es importante entender que existen diferentes tipos de componentes de robótica, y cada uno de ellos tiene un función específica.
Podemos clasificar todos los componentes existentes en tres tipos:
Sistema de control. Permite procesar las órdenes del programa y se comunica con actuadores y sensores.
Actuadores. Son componentes que producen un efecto determinado, principalmente efectos visuales, sonoros o movimientos.
Sensores. Son componentes que permiten recoger datos del ambiente e interpretar la información según la programación.
La programación está preparada para que así sea.
El sistema de control es el encargado de decir a los componentes qué tienen que hacer en cada momento, según lo que tenga programado.
Pero, ¿Cómo puede el sistema de control modificar las acciones del robot? Puede suceder de dos formas:
1. La programación está preparada para que así sea. Por ejemplo un robot programado para encender un LED durante dos segundos en una situación concreta, como hacerlo a una hora determinada.
2. Un sensor envía información al sistema de control y éste produce un cambio en la línea de actuación. Por ejemplo, un robot que cuando detecta que hay muy poca luz enciende sus luces.
2. Un sensor envía información que produce un cambio en la actuación.
En educación se recomienda comenzar a enseñar los actuadores, ya que pueden programarse de la primera forma: se programa para que se realicen una serie de instrucciones. En este caso, simplemente deben conocer qué es un algoritmo, pero no requiere que conozcan más elementos de programación para programar los actuadores de un sensor. Por ejemplo, encender un LED o mover un motor (servo).
Los sensores son necesarios para programar de la segunda forma: en función de la información de un sensor se realiza una u otra instrucción (condicional). Para ello, es necesario que conozcan las instrucciones de control y las variables, además de que deben ser capaces de establecer una razonamiento proposicional (que se suele desarrollar a partir de los 8 años aproximadamente). Por lo que los sensores deben enseñarse después, o de forma simultánea, a los actuadores, pero no antes.
Actuadores
Actuadores
Luminosos o visuales
Luminosos o visuales
LED
LED
Se trata de un diodo emisor de luz. Sólo deja pasar la corriente eléctrica en un sentido, y cuando deja pasar corriente emite luz. La luz resultante es de un color concreto, según su fabricación.
LED RGB
LED RGB
Se compone de varios ledes que pueden variar su intensidad (Rojo -R-, Verde -G-, y Azul -B-). Según la combinación de las intensidades de los 3 ledes, la luz resultante se verá en un color determinado.
Pantalla LCD
Pantalla LCD
Permite mostrar información como imágenes o texto.
Actualmente, las pantallas capacitivas pueden actuar también como sensores, si reconocen en qué punto se pulsa.
Sonoros
Sonoros
Zumbador
Zumbador
Produce un sonido o zumbido continuo en una frecuencia determinada, según las vibraciones por segundo.
Sólo se da un sonido en cada momento.
Altavoz
Altavoz
Produce sonidos mediante ondas de frecuencia acústica o sonoras.
El sonido se preamplifica para poder emitir múltiples sonidos.
Movimiento
Movimiento
Servo o mini-servo
Servo o mini-servo
Transforma la corriente eléctrica en movimiento circular. Puede detenerse en un ángulo concreto, pero no puede girar más de una vuelta completa (360º).
Servo de rotación continua (RC)
Servo de rotación continua (RC)
Transforma la corriente eléctrica en movimiento circular. Puede girar dando vueltas completas en sentido horario y antihorario, pero no puede detenerse en una posición.
Sensores
Sensores
Sensores que detectan una presión ejercida por una persona
Sensores que detectan una presión ejercida por una persona
Pulsador
Pulsador
Potenciómetros
Potenciómetros
Joystick
Joystick
Sensores que detectan una cualidad ambiental
Sensores que detectan una cualidad ambiental
Sensor de luz (LDR)
Sensor de luz (LDR)
Sensor de temperatura y humedad
Sensor de temperatura y humedad
Sensor de sonido
Sensor de sonido
Sensor de color
Sensor de color
Sensores para la presencia y el movimiento
Sensores para la presencia y el movimiento
Sensor de Infrarrojos
Sensor de Infrarrojos
El sensor de infrarrojos (IR) permite detectar si un objeto está presente, es decir, está delante del sensor.
Sensor de ultrasonidos
Sensor de ultrasonidos
El sensor de ultrasonidos (US) permite detectar la distancia a la que se encuentra el objeto más próximo.
Giroscopio
Giroscopio
El giroscopio en un sensor que permite conocer la posición actual del robot (360º) y, con ello, puede orientar al robot hacia una posición determinada.
Acelerómetro
Acelerómetro
El acelerómetro es un sensor que permite detectar cambios bruscos en la velocidad del robot.
Dispositivos complejos que actúan como sensor
Dispositivos complejos que actúan como sensor
Cámara
Cámara
El procesamiento de imágenes es complejo, pero posibilita la sustitución de varios de los sensores que hemos visto por un único dispositivo que actúa como sensor: la cámara.
Las imágenes que recoge la cámara se pueden procesar para detectar patrones, colores, movimiento de objetos, etc.
Información publicada parcialmente en www.diwo.bq.com por Alfredo Sánchez Sánchez con ilustraciones de Leonor Sanahuja. Imágenes de componentes enlazadas desde Google.
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