Todo
robot necesita elementos que le permitan el desplazamiento o el movimientos de
los elementos que lo forman. Brazos, ruedas, grúas, etc. Para ello se utilizan
motores eléctricos elementos hidráulicos o neumáticos Para robots de uso
no industrial se utilizan motores eléctricos de corriente continua, ya que por
su fácil manejo, alto rendimiento para tareas estándar y bajo coste los
convierte en un elemento muy apreciado. Para las aplicaciones industriales se
utilizan habitualmente motores del tipo neumático o hidráulico ya que por su
alta capacidad de carga los vuelve especialmente interesantes en aplicaciones
industriales, sin embargo el costo y su mantenimiento es suficientemente alto
como para no ser utilizados habitualmente en aplicaciones más "simples".
Para
robots, "convencionales", robots a nivel de usuario, utilizamos los siguientes tipos de
motores eléctricos de corriente continua:
En primer lugar, el motor
continuo sin final de carrera. Estos motores son los típicos utilizados
en múltiples juguetes, slot y muchos otros aparatos. El funcionamiento
de este tipo de motor es sencillo.
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| Esquema motor de corriente continua |
Como
vemos en la imagen, tenemos un polo positivo y otro negativo creado por imanes,
en el centro, acoplado una bobina, la cual, al pasar una corriente por dicha
bobina, esta genera un campo magnético lo que hace que sea continuamente
repelida por los imanes, lo que genera un movimiento continuo.
Así es básicamente como funciona un motor eléctrico de
corriente continua. Estos, básicamente, son utilizados para el desplazamiento
del robot con ruedas o cadenas. No requieren gran cantidad de energía y podemos
encontrarlos de diversos tamaños y potencias.
El problema surge, cuando, aún queriendo desplazarnos, queremos saber
cuanto nos hemos desplazado, por alguna especificación del programa
implementado en el robot o por la situación donde se encuentra.
Para ello se utiliza un motor paso a paso. Son motores
practicamente iguales que los continuos, la diferencia es que es posible
controlar la posición del eje del motor, y en consecuencia, el desplazamiento
del elemento por el que esté siendo utilizado.
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| Esquema funcionamiento motor paso a paso de medio paso. |
Como vemos en el esquema, dependiendo del
acoplamiento magnético de las bobinas, atraerá el eje a una zona
concreta del motor, por lo que podemos controlar con ayuda de un
microcontrolador, que bobinados queremos activar, cuantas veces y durante
cuanto tiempo.
Cuando el desplazamiento se va a realizar de manera no rodante, se
utilizan los servo-motores. Estos servo-motores son motores controlados por una
señal digital a través de un microcontrolador. Estan calibrados grado a grado,
siendo normalmente su recorrido de 0º a 300º aproximadamente (dependiendo del
fabricante.) lo que permite controlar la posición de cada motor con una
precisión muy alta.
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| Interior servo motor |
Existe una gran variedad de estos motores pudiendo encontrarlos desde los gramos de fuerza por
motor (conocidos como microservos) hasta los cientos de kilos de fuerza. Estos
motores no se utilizan únicamente para el desplazamiento no rodante, además se
utilizan para funciones de carga, grúa, etc.
Estos son los motores utilizados a nivel de usuario. En esta
descripción no vamos a profundizar en motores neumáticos o hidráulicos ya que
su utilización y configuración es más costosa, además, de que son utilizados,
en su mayoría, en industria.
http://www.cursomicros.com/avr/entrada-salida-generales/motores-paso-a-paso.html
http://www.klugers.net/web/mecanica-/60-el-servomotor
http://autodesarrollo-electricidadpractica.blogspot.com.es/2011/07/motores-electricos.html
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