viernes, 10 de diciembre de 2010

LOS ROBOTS DEL FUTURO

Los robots del futuro cambian su forma
(Wired News) Hace cuarenta años, los televidentes pudieron vislumbrar lo que sería el siglo XXI viendo en la pantalla al robot Rosie, que limpiaba y arreglaba la casa de losSupersónicos. Apenas dos generaciones después, los chicos veían el dibujo animado Transformers, en el cual los robots podían unirse entre sí para formar máquinas poderosas. La realidad de hoy recuerda el mundo de los Supersónicos, en el cual los robots pueden pasar la aspiradora, cortar el césped y servir algunas copas. Pero la próxima generación de robots tal vez se parezca bastante más a lo que se preveía en Transformers. A diferencia de los robots domésticos como Rosie, los que se reconfiguran tienen que adoptar formas distintas para adaptarse al terreno, el ambiente y la tarea que deben desempeñar.
"Un robot que sirve para una línea de montaje en una fábrica puede ser casi inútil para explorar Marte —dice a modo de explicación Daniela Rus, profesora asociada de Ciencias de la Computación y Neurociencias Cognitivas en el Dartmouth College—. Un robot ideado para cumplir una única finalidad será capaz de desempeñar esa tarea muy bien, pero muy ineficaz en otras, o en otro ambiente. En el caso de tareas que deben desarrollarse en zonas remotas, como el espacio o el fondo del océano, para las cuales no es posible prever qué deberá hacer el robot ni cuándo deberá entrar en acción, es mucho mejor utilizar robots que pueden alterar su propia forma porque tienen así mayor versatilidad."

Nuevas investigaciones se orientan a la creación de robots que sean más parecidos a animales, al menos en lo concerniente a su flexibilidad. Esto los haría mas útiles en áreas que van desde la medicina a la exploración espacial.

Los bordes afilados no constituyen ningún problema en las estructuras de un robot dedicado, por ejemplo, a la fabricación de automóviles. Sin embargo, en otros entornos, dichas aristas son inaceptables. Barry Trimmer, codirector del programa de biomimética de la Universidad de Tufts sostiene que “muchas máquinas incorporan material flexibles en sus juntas, y son muy rápidos, fuertes y robustos, pero no existe una tecnología actual que pueda alcanzar el rendimiento de un animal moviéndose en la naturaleza” . Una de las principales diferencias entre robots y animales es justamente el material del que están hechos.

Imagina una topadora, máquina rígida si las hay, construida con materiales flexibles: tendría la posibilidad de doblarse y arrugarse, de manera que podría pasar por lugares mas estrechos, o girar de formas que a una maquina rígida le resultan imposibles.

Justamente, Trimmer se encuentra desarrollando un circuito neural que sería el encargado de comandar una topadora con estas características. “Es bastante complicado crear un software eficiente que pueda sacar partido de estas características. Esta es la razón por que los robots de mueven como lo hacen y no como seres vivos”, declaro David Kaplan, compañero de Trimmer.

Aplicando las técnicas que estos científicos están desarrollando, los robots serian capaces de escalar superficies texturadas, deslizarse colgados de un cable, o reptar en espacios estrechos. Los robots dotados de cuerpos flexibles podrían efectuar trabajos peligrosos de una manera más segura y eficiente. Seria viable, por ejemplo, su empleo en el espacio para acceder a sitios de las estaciones espaciales que son inaccesibles para los astronautas. También es posible utilizarlos en sitios altamente peligrosos, como reactores nucleares o en la detección de minas terrestres.

¿ COMO SERÁN LOS ROBOTS DEL FUTURO?
Los robots del futuro serán versiones simplicadas de aquellos representados en las películas, que cambiarán sus piernas por ruedas y su voz por una pantalla táctil en la que marcarle tareas sencillas que le conviertan en guía de museo, punto de información o elemento publicitario para las empresas.
Así lo ha explicado hoy Ricardo Téllez, ingeniero de la empresa catalana PAL Robotics, en su charla '¿Para cuando los robots humanoides?, enmarcada en la segunda jornada de Campus Party Europa, un encuentro que reúne a 800 jovenes talentos del continente hasta el próximo domingo en Madrid.
 
La conferencia ha comenzado con la presentación de REEM, uno de los robots humanoides más avanzados y con mayor capacida de carga del mundo, que ha desplegado una muestra de sus encantos ante el medio centenar de campuseros reunidos para la ocasión. Tras saludar a la concurrencia y anunciar que estaba muy cansado, el robot de fabricación español se ha sentado en una silla, desde donde ha escuchado hablar de sus habilidades a su creador.

Téllez ha explicado que el humanoide de 1.47 metros y 60 kilos de peso es capaz de transportar hasta 13 kilos de carga, evitar obstáculos, reconocer personas y voces y guiarse por diferentes localizaciones, con una autonomía de dos horas de batería.


MOTOR DIESEL

El motor diésel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diesel.
Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892, del cual deriva su nombre. Fue diseñado inicialmente y presentado en laferia internacional de 1900 en París como el primer motor para "biocombustible", como aceite puro de palma o de coco. Diesel también reivindicó en su patente el uso de polvo de carbón como combustible, aunque no se utiliza por lo abrasivo que es. El motor diesel existe tanto en el ciclo de 4 tiempos (4T - aplicaciones de vehículos terrestres por carretera como automoviles,camiones y autobuses) como de 2 tiempos (2T - grandes motores de tracción ferroviaria y de propulsión naval)

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina. Esta es la llamada autoinflamación .
La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que se produce en el segundo tiempo del motor, la compresión. El combustible se inyecta en la parte superior de la cámara de combustión a gran presión desde unos orificiós muy pequeños que presenta el inyector de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión (entre 700 y 900 °C) Como resultado, la mezcla se inflama muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo.
los 4 tiempos del diesel, inyección directa- (pulsar en figura)



ara que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar la temperatura de inflamación espontánea del gasóleo. En frío es necesario pre-calentar el gasóleo o emplear combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del petróleo fluctuando entre los 220 °C y 350 °C, que recibe la denominación de gasóleo o gasoil en Inglés.Esta expansión , al revés de lo que ocurre con el motor de gasolina, se hace a presión constante ya que continúa durante la carrera de trabajo o de expansión. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación.


Tipos de motores diésel

Existen motores diesel tanto de 4 tiempos (los más usuales en vehículos terrestres por carretera) como de 2 tiempos (grandes motores marinos y de tracción ferroviaria). En la década de los 30 la casa Junkers desarrolló y produjo en serie un motor aeronáutico de 6 cilindros con pistones opuestos , es decir doce pistones y dos cigueñales opuestos (ver figura) montado en su bimotor Junkers Ju 86





LA SOLDADURA

Cuando se rompe alguna pieza, necesitamos unir piezas y hacer que se forme un mismo bloque, para este procedimiento es necesario realizar una soldadura, a continuación verán un poco mas del tema:
 Como pueden ver en la imagen, es necesario realizar estos tipos de acciones, pero en TECSUP, hizimos un proyecto que consistió en crear UNA MÁQUINA DE SOLDAR, asi como ven aquí les muestro algunas fotos de nuestro trabajo:

Esa fue para construir nuestro núcleo del transformador con las dos bobinas luego se prosiguió a rellenar los núcleos con placas de hierro al silicio, quedando mas o menos así:
Una ves confeccionado se procedió a armar la caja de la máquina, aquí un poco de teoría para que se guíen:


1- Regulación por bobina desplazante: Consiste en alejar el primario y el secundario entre sí.



Observación: Este sistema es recomendable por su regulación gradual.


2- Regulación por clavija: Funciona aumentando o disminuyendo el número de espiras.




Los transformadores se conocen también como MAQUINAS ESTATICAS por no tener piezas móviles.


VENTAJAS

El uso del transformador se ha generalizado por:
-4-    Bajo costo de adquisición
-5-    Mayor duración y menor gasto de mantenimiento
-6-    Mayor rendimiento y menor consumo en vacío
-7-    Menor influencia del soplo magnético
DESVENTAJAS
Entre sus desventajas se pueden mencionar:
-8-    Limitación en el uso de algunos tipos de electrodos
-9-    Dificultad para establecer y mantener el arco



MANTENIMIENTO

Debe mantenerse el equipo libre de polvo y humedad
NÚCLEO DEL TRANSFORMADOR
Una fuente de alimentación de la soldadura es un dispositivo que proporciona una corriente eléctrica para realizar la soldadura. Welding usually requires high current (over 80 amperes) and it can need above 12,000 amps in spot welding .Soldadura por lo general requiere de gran intensidad (más de 80 amperios) y que pueda necesitar por encima de 12.000 amperios en la soldadura por puntos . Low current can also be used; welding two razor blades together at 5 amps with gas tungsten arc welding is a good example. Intensidad baja también se puede utilizar; soldadura de dos hojas de afeitar junto a los 5 amperios con tungsteno de soldadura por arco de gas es un buen ejemplo. A welding power supply can be as simple as a car battery and as sophisticated as a modern machine based on silicon controlled rectifier technology with additional logic to assist in the welding process. Una fuente de alimentación de la soldadura puede ser tan simple como una batería de coche y tan sofisticado como una máquina moderna basada en rectificador controlado de silicio con tecnología de lógica adicional para ayudar en el proceso de soldadura.
Aquí una información de Soldadura:
Soldadura con arco eléctrico:
Es un proceso de soldadura por fusión en el cual la unificación de los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y el trabajo. El arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través de una separación en un circuito y se sostiene por la presencia de una columna de gas ionizado (llamado plasma), a través de la cual fluye la corriente. El arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza, y después del contacto se separa rápidamente de la pieza a una distancia corta. El arco eléctrico produce temperaturas hasta 3000° C o más, que son suficientes para fundir cualquier metal. Se forma un pozo de metal fundido que consiste en metal base y el metal de aporte (cuando se usa), cerca de la punta del electrodo. En la mayoría de los procesos de soldadura con arco eléctrico se agrega un metal de aporte durante la operación para aumentar el volumen y fortalecer la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato.
Los electrodos que se usan en este tipo de soldadura pueden ser consumibles o no consumibles, y las sustancias que componen los electrodos pueden ser de carácter ácido, básico, oxidante o neutro.
*      Los electrodos consumibles pueden ser en forma de varillas o alambres. El arco eléctrico consume el electrodo durante el proceso de soldadura y este se añade a la unión fundida como metal de relleno. Las desventajas de electrodos de varillas es que deben cambiarse en forma periódica. El alambre tiene la ventaja que se puede alimentar continuamente desde cabinas y esto evita interrupciones frecuentes.
*      Los electrodos no consumibles están hechos de wolframio, que resiste la fusión mediante el arco eléctrico. El electrodo de tungsteno se gasta gradualmente como cualquier herramienta. El metal de relleno debe proporcionarse mediante un alambre separado.
El equipo de soldadura por arco eléctrico funciona mediante corriente eléctrica, la cual no puede ser usada directamente de la red eléctrica originaria si no que llevara unos aparatos llamados transformadores que son capaces de suministrar distintas intensidades según las necesidades o también se pueden emplear generadores de corriente continúa llamados convertidores.
En la soldadura con arco eléctrico las altas temperaturas provocan que los metales que se unen reaccionen con el oxígeno, nitrógeno, hidrógeno del aire. Las propiedades mecánicas de la unión soldada pueden degradarse debido a estas condiciones. Para proteger la soldadura, todos los procesos con arco eléctrico están previstos con algún medio para proteger el arco del aire. Esto se logra cubriendo la punta del electrodo, el arco eléctrico y el pozo de la soldadura fundida, con gas, fundente o ambos. Los gases de protección son el argón y el helio, que son inertes.
El fundente es una sustancia que se usa para evitar la formación de óxidos, lo disuelve y facilita su fácil remoción. Durante la soldadura, el fundente se derrite y se convierte en escoria líquida que cubre la operación y protege la soldadura. La escoria se endurece a medida que se enfría, y se remueve con cepillo o cincel.
También el fundente proporciona una atmósfera protectora, estabiliza el arco eléctrico y reduce las salpicaduras. El fundente se puede aplicar de las siguientes formas:
*      Vaciando el fundente granular en la operación
*      Usando electrodo de varilla cubierto con fundente
*      Usando electrodos tubulares que contiene fundente en el núcleo