Control, Robótica y Automatización: Conceptos y Componentes Clave

Control y Robótica

El desarrollo de los ordenadores dota de inteligencia a los robots, permitiendo que reaccionen ante cambios del entorno y sean programados para realizar diversas tareas.

Sistemas de Control

Un sistema de control es un conjunto de elementos interconectados que permiten automatizar una máquina o un proceso.

Sistemas Automáticos

Componentes principales:

• Sensor: Capta la información del entorno, detectando magnitudes físicas.
• Controlador: Circuito o CI que recibe la información del sensor y activa el actuador.
• Actuador: Elemento que lleva a cabo la acción. Ejemplos: relé, motor, lámpara, cilindro neumático.

Tipos de Sistemas de Control

• Lazo abierto: El sistema se activa o desactiva sin tener en cuenta el estado de la salida.
• Lazo cerrado: Depende del estado de la salida, ya que desde ahí se obtiene información.

Tipos de Sensores

• Temperatura
• Posición (final de carrera, de proximidad, magnéticos y ópticos)
• Variación de la fuerza
• Detectores de humedad, de gas y de sonido

Control Programado

Los sistemas de control programado utilizan dispositivos que almacenan en su interior un programa. Un ejemplo es el control mediante ordenador, que requiere una tarjeta controladora y un programa. La tarjeta se conecta al puerto USB del ordenador y tiene entradas analógicas y digitales. El PC obtiene los datos que provienen de los sensores.

Definición de Programa: Conjunto de instrucciones que se almacenan en la memoria de un PC para determinar el funcionamiento del sistema.

Adquisición de Datos

Para captar las señales analógicas, el PC las traduce a señales digitales mediante un Convertidor Analógico a Digital (ADC).

ADC: Se caracteriza por el número de bits que se asigna a cada muestra analógica. Por ejemplo, desde 000 hasta 111.

A/D = digital.

Robots

Un robot es una máquina automática que capta información de su entorno para reaccionar ante ella y se puede programar para realizar varias tareas.

Arquitectura

Los robots disponen de sensores, controladores y actuadores. Se utilizan en tareas repetitivas, de mucho esfuerzo o peligrosas.

Programación

Aunque pueden ser controlados por un PC, esto puede ser un problema en ciertos entornos. Por ello, muchos robots tienen microprocesadores incluidos en un CI. Se programan mediante instrucciones y diagramas de flujo.

Símbolos de Diagramas de Flujo

• Inicio/Fin
• Proceso
• Entrada/Salida
• Decisión
• Línea de flujo
• Conector
• Proceso definido