PROYECTOS MECATRONICOS PDF

Los proyectos mecatronicos son por lo general sistemas semi o totalmente automatizados, en los cuales la parte mecnica, o de cualquier naturaleza del sistema es gobernada por un circuito electrnico de control o por medio de software. Dichos proyectos poseen caractersticas las cuales sern mencionadas en este trabajo. Tambin se describirn 5 proyectos mecatronicos, bastante conocidos, desde el robot que sigue las lneas hasta la araa robtica. De forma que queda explicada la funcin o utilidad de estos.

Author:Maull Zolorisar
Country:Chile
Language:English (Spanish)
Genre:Music
Published (Last):23 November 2009
Pages:107
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Los proyectos mecatronicos son por lo general sistemas semi o totalmente automatizados, en los cuales la parte mecnica, o de cualquier naturaleza del sistema es gobernada por un circuito electrnico de control o por medio de software. Dichos proyectos poseen caractersticas las cuales sern mencionadas en este trabajo. Tambin se describirn 5 proyectos mecatronicos, bastante conocidos, desde el robot que sigue las lneas hasta la araa robtica.

De forma que queda explicada la funcin o utilidad de estos. Los proyectos mecatronicos El trmino mecatrnica es una combinacin de la mecnica y la electrnica. Pero no es solo eso, la Ingeniera Mecatrnica es una ingeniera que une la ingeniera mecnica, ingeniera electrnica, ingeniera de control e ingeniera informtica; para disear y desarrollar productos que involucren sistemas de control para el diseo de productos o procesos inteligentes.

La cual busca crear maquinaria ms compleja para facilitar las actividades del ser humano a travs de procesos electrnicos en la industria mecnica principalmente. Para realizar dicha comunicacin entre las seales del sistema mecnico y electrnico se recurre a elementos tales como sensores y adquisitores de datos, las seales son procesadas por el sistema de control y se toman decisiones en funcin de ellas que repercuten en el funcionamiento del sistema que se est modificando, esto generalmente por medio de actuadores.

Hoy en da una gran cantidad de mquinas y aparatos domsticos, incluso simples, consisten en mecanismos impulsados por motores y actuadores con circuitos de control elctrico.

El control general de estas mquinas es realizado por los componentes programables como PLC, micro-controladores, o incluso de PC.

Para el curso prctico de los estudiantes se les pide hacer un proyecto para el cual se debe llevar a cabo la combinacin de la mecnica y la electrnica.

Esto significa que se debe construir un pequeo mecanismo controlado por una unidad de microcontrolador. En cuanto a los estudios universitarios estos proyectos deben incluir tres partes principales. En primer lugar los estudiantes tienen que disear y construir una base mecnica, en segundo lugar, tiene que crear el enlace electrnico entre el microcontrolador y el set-up, que proviene principalmente del acondicionamiento de seal, amplificacin y almacenamiento en bfer.

Y por ltimo la tercera parte consiste en programar el micro-controlador en lenguaje ensamblador, donde el objetivo principal es acostumbrarse a las diferentes posibilidades de este dispositivo y aprender sobre los fundamentos de la unidad de control de la computadora.

Proyectos de procesamiento de imgenes Como ejemplo podemos tener la tecnologa auto-focus y anti-shake de las cmaras digitales actuales. Proyectos Robticos. Proyectos Biomdicos De hecho en algunos pases se ha desarrollado la Biomecatronica que se especializa en la creacin de prtesis para el cuerpo humano capaces de conectarse al sistema nervioso central.

Proyectos de electrnica de potencia Se denomina electrnica de potencia a la rama de la ingeniera elctrica que consigue adaptar y transformar la electricidad, con la finalidad de alimentar otros equipos. Proyectos elctricos Entre estos; Unidades de Motor. Proyectos de Control por voz. Caractersticas de los proyectos Mecatronicos Entre algunas caractersticas de los proyectos mecatronicos podemos mencionar: y y y y y y Tienen como finalidad facilitar las actividades del ser humano a travs de procesos electrnicos en la industria mecnica.

Funcionan mecnicamente. Relacin intrnseca entre el sistema y el control del mismo El sistema acopla sinrgicamente la parte de control y accin del sistema Sistema programable o en algunos casos flexible Barrido bidireccional de informacin Sensor - Control Control - Actuador y y y Proyectos Mecatronicos A continuacin se describen 5 proyectos mecatronicos con distintos grados de dificultad a la hora de su realizacin y distintas aplicaciones: La araa Robtica Proyecto realizado por alumnos de la Universidad Politcnica de Tlaxcala Mxico Objetivo El objetivo de este proyecto consiste en la realizacin de una araa mecatrnica, la cual ser capaz de evadir objetos u obstculos que se le pongan enfrente o le obstruyan su camino, la caracterstica principal de dichos objetos es que no sea Translucidos.

Esto se hace con la ayuda de sensores los cuales se encargan de mandar una seal al mecanismo para que este realice la accin necesaria para que pueda evadir el obstculo sin ningn problema.

Descripcin del proyecto Este proyecto es una araa con visin mecatrnica ya que tendr un control mediante sensores que enviaran una seal que pondr en marcha el funcionamiento de los actuadores que en este caso sern moto-reductores los cuales transmitirn el movimiento mediante las articulaciones que se pueden observar en el diseo. La araa en caso de encontrar algn obstculo en su camino que no sea translucido con el control que se le adapta invertir el giro del motor que sea necesario para poder evitarlo, en caso de tenerlo de frente se activaran los motores de ambos lados y cambiaran el sentido de su giro y retroceder, el motor que evite primero el obstculo cambiara el sentido de su giro y avanzara nuevamente.

Las condiciones del terreno deben ser adecuadas para el mecanismo ya que solo se podr mover en superficies lisas puesto que las patas y los motores no tendrn la fuerza total requerida ya que la corriente dada por la fuente de alimentacin utilizada estuvo limitada debido a la exigencia del circuito de control.

Los sensores son delicados y la hoja de datos nos dice que solo podrn ser energizados con 5V mximo y 4. La salida de estos a la entrada del circuito que emula el funcionamiento de un puente H que trabaja sin los tpicos transistores TIP puesto que tenamos que reducir peso en el mecanismo. Diseo El diseo comienza por el clculo de esfuerzos de las patas centrales ya que son las que soportaran el peso del prototipo despus el clculo de momentos para las patas laterales que son las que le dan el movimiento a la araa y tambin nos dan la potencia para que esta se pueda mover con facilidad.

El material fue elegido aportar de los clculos realizados que no se muestran en el artculo debido a asuntos personales. El diseo fue comprobado tambin en el programa de AutoCAD Mechanical y se obtuvo el diseo final como se muestra en la figura de abajo. Descripcin de la parte elctrica electrnica En la parte electrnica se consideraron para el diseo del circuito elctrico una alimentacin de 6V alimentando el circuito de control y potencia para los motores.

En el circuito de control para que el prototipo esquivara los obstculos con un par de sensores PNAM con un integrado o circuito LM como un interruptor como lo muestra el Fig. Conclusiones La funcionalidad del proyecto para su realizacin y su armado es realmente sencilla ya que son piezas y material de reciclaje puesto que son tomados de elementos que estaban en la casa de los integrantes del equipo.

Esto nos ayud a reafirmar los conocimientos de electrnica y mecanismos que fueron llevadas en materias anteriores. Quadcopter Un quadcopter es un helicptero de 4 hlices, en este caso las hlices son fijas y no cambian su inclinacin durante el movimiento de la aeronave. Dentro de los componentes del quacopter como en todo robot y maquinara encontramos sensores, controlador y actuadores. Como actuadores en estos vehculos tenemos 4 motores que accionan las hlices del helicptero. Estas hlices estn ubicadas cada 90 grados dentro del robot.

Los motores estn controlados por medio de un procesador electrnico encargado de variar la velocidad de los motores de acuerdo a la maniobra que queremos realizar con el quadcopter. Finalmente estn probablemente los elementos ms importantes y variados dentro del quadcopter que son los sensores. La incorporacin de estos sensores dentro de nuestro quadcopter depende en primera medida de nuestra aplicacin y a la forma como queremos controlar el vehculo.

Principalmente el quadcopter puede ser controlado manualmente por medio de un radio control de aeromodelismo o ser totalmente autnomo. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un sistema automatizado que lleve el control y deteccin de los automviles, que ingresan a un estacionamiento en relacin con los lugares disponibles.

Es decir, el sistema deber llevar la cuenta de los automviles que estn dentro del estacionamiento en todo momento, y as poder decidir si abre o no abre la entrada y as evitar problemas dentro del mismo.

Este proyecto tiene versatilidad y es considerado altamente comercial. Las ventajas que presentan son las siguientes: ocupa poco espacio, puede ser operado por cualquier persona y es relativamente econmico. Robot seguidor de lneas He aqu un diseo super simple para montar un rastreador de lneas bsico con 2 sensores CNY70 y componentes discretos de fcil compra en cualquier comercio de electrnica.

En el esquema mostrado se puede apreciar cmo funciona el circuito, el led emisor del sensor CNY70 se alimenta a travs de una resistencia R1 de , cuando una superficie reflectante como el color blanco de la superficie por donde se mover el rastreador, refleja la luz del led emisor, el fototransistor contenido en el sensor CNY70 baja su resistencia interna entre Colector y Emisor con lo cual conduce la corriente que hace que tambin entre en conduccin el transistor Q1 que estaba polarizado a masa por medio de la resistencia R2 de 10 K.

Q2 sirve para invertir la seal para que de este modo se desactive el motor cuando ve blanco y se ponga en marcha cuando ve negro el sensor, con lo que al activarse Q1 hace que se active Q2 cortando a Q3 con el, ya que este ultimo estaba activo porque esta polarizado por R3, con lo cual lo que a pasado es que la salida del motor se a desactivado cuando el sensor ha detectado una superficie reflectante, en estado de 9 reposo la salida estar siempre activa y Q3 conduciendo.

Los 2 circuitos se pueden alimentar con 4 pilas normales de 1,5V puestas en serie con lo que se obtienen 6V, depender del consumo de los motores elegir pilas o bateras ms potentes. Funcionamiento: Pondremos el robot en la superficie de fondo blanca y lo alimentaremos, como los dos sensores estn activos los motores permanecern parados, ahora empujaremos el robot hasta la lnea de trayectoria negra, al entrar uno de los sensores con la lnea negra este har que el motor del lago contrario empiece a funcionar con lo que el robot entrara por si solo en la trayectoria, cuando tenga los dos sensores viendo negro los 2 motores estarn en marcha con lo que el robot avanzara en lnea recta, ahora bien si el llega a una curva y supongamos que el sensor izquierdo sale de la lnea negra entonces provocara que el motor del lado contrario motor derecho se desactiva con lo cual el robot girara a derecha como un tanque entrando de este modo en la lnea negra otra vez Diseo de control de luminosidad en un edificio El objetivo del trabajo fue disminuir el consumo de energa elctrica en los edificios escolares, controlando el encendido y apagado de las luminarias en un edificio, mediante sensores de presencia y un controlador lgico programable PLC para fin de obtener una mejor comodidad y una reduccin en el consumo de energa, logrando un mejor aprovechamiento de los recursos.

Debido a que combina varias ingenieras en una sola, su punto fuerte es la versatilidad. Los proyectos mecatronicos, son por as llamarlos experimentos en el rea de clases en los que se ponen a prueba los conocimientos obtenidos en las distintas materias, permitindonos as descubrir de que somos capaces.

Pero no solo eso los proyectos mecatronicos son mquinas complejas destinadas a facilitar las muchas actividades para las que pudieran ser diseadas. Se puede observar la mecatrnica en varias reas como: la biomedicina diseando prtesis capaces de ser controladas por el sistema nervioso central de la persona que lo posea , proyectos de procesamiento de imgenes, nuevas tecnologas para celulares o redes, entre otros.

Estos proyectos poseen distintas caractersticas como los son la relacin entre el sistema y el control, todos funcionan de forma mecnica, un sistema programable o flexible, es decir, que se adapta a cualquier necesidad, etc. Los 5 proyectos mencionados son: La araa Robot, El Quadcopter, El control de automviles para estacionamientos, El robot seguidor de lneas y El diseo de control de luminosidad de un edificio.

La mayora poseen en comn los censores los cuales dado el caso permiten saber si se interpone algn objeto adelante, si est ocupado un puesto, donde se halla la lnea o si hay personas que necesiten iluminacin en un sitio determinado. De manera que cada proyecto es usado para realizar diferentes trabajos pero todos con la misma finalidad, facilitar alguna actividad.

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