Domotica y Robotica

I. DOMOTICA DOMOTICA I.1. Concepto

Se llama domótica al conjunto de sistemas capaces de automizar una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación, comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar. I.2.

Aplicaciones: I.2.1. I.2.1.

Progr Program amaci ación ón y ahor ahorro ro energé energétic tico o

l ahorro energético no es algo tangible, sino un concepto al que se puede llegar de muchas maneras. n muchos casos no es necesario sustituir los aparatos o sistemas del hogar por otros que consuman menos sino una gestión eficiente de los mismos. 

Climatización y caleras caleras::

progr rogram amac ació ión n

y

zoni zonifi fica caci ció ón,

pudiéndose utilizar un termostato termostato.. 

Se pueden encender o apagar la caldera usando un control de enchufe,, mediante telefon!a móvil, enchufe móvil , fija fija,, "i#$i "i#$i o  o thernet thernet..

Cont Contro roll e tolos tolos y  y persianas eléc eléctr tric icas as!! realizan realizando do algunas algunas

funcio funciones nes repeti repetitiv tivas as autom automáti áticam camen ente te o bien bien por el usuari usuario o manualmente mediante un mando a distancia% 

&rot &roteg eger er auto automá mátitica came ment nte e el told toldo o del del vien viento to,, con con un mismo sensor de viento que viento  que actué sobre todos los toldos.



&rotección automática del sol, mediante un mismo sensor de sol que sol  que actué sobre todos los toldos y persianas.



'on un mando a distancia o control central se puede accionar  un producto o agrupación de productos y activar o desactivar el funcionamiento del sensor.

"estión eléctrica:



(acionalización de cargas eléctricas% desconexión de equipos de uso no prioritario en función del consumo eléctrico en un momento dado



)estión )estión de tarifas, tarifas, derivand derivando o el funcionam funcionamient iento o de algunos algunos aparatos a horas de tarifa reducida

#so e energ$as reno%a&les. reno%a&les.

I.2.2.

Con'ort

l confort confort conlleva  conlleva todas las actuaciones que se puedan llevar a cabo que mejoren el confort en una vivienda. *ichas actuaciones pueden ser de carácter tanto pasivo, como activo o mixtas. Il(minación: 

 +pagado general general de todas las las luces de la vivienda vivienda



 +utomatización  +utomatización del apagadoencendido apagadoencendido en cada punto de luz luz



(egulación de la iluminación seg-n el nivel de luminosidad ambiente



 +utomatización de todos los distintos sistemas, instalaciones instalaciones dotándolos de control eficiente y de fácil manejo



ntegración del portero al teléfono, o del video portero al televisor 



'ontrol v!a nternet



)estión /ultimedia y del ocio electrónicos



)eneración de macros y programas de forma sencilla para el usuario y automatización. automatización.

I.2. .2.).

*eg(r g(ria

'onsiste en una red de seguridad encargada de proteger tanto los bienes patrimoniales, patrimoniales, como la seguridad personal y la vida.



 +larmas de intrusión 0anti intrusión1% Se utilizan para detectar o prevenir la presencia de personas extra2as en una vivienda o edificio. 

*etección de un posible intruso 0*etectores volumétricos o perimetrales1.



'ierre de persianas puntual y seguro.



Simulación de presencia.

*etectores y alarmas de detección de incendios 0detector de



calor , detector de humo1, detector de gas 0fugas de gas, para cocinas

no

eléctricas1,

escapes

de

agua

e inundación,

concentración de monóxido de carbono en garajes cuando se usan veh!culos de combustión. 

 +lerta médica y tele asistencia.



 +cceso a cámaras &.

 + modo de ejemplo, un detector de humo colocado en una cocina eléctrica, podr!a detecte un incendio y apagarla, cortando la electricidad que va a la misma, cuando se I.2.+.

Com(nicaciones

Son los sistemas o infraestructuras de comunicaciones que posee el hogar. 

3bicuidad en el control tanto externo como interno, control remoto

desde

nternet, &',   mandos

0p.ej. &*+ con "i#$i1, aparellaje eléctrico. 

4ele asistencia.



4ele mantenimiento.



nformes de consumo y costes.



4ransmisión de alarmas.

inalámbricos

I.2.,.



ntercomunicaciones.



4elefonillos y video porteros.

Accesi&ilia

5ajo este ep!grafe se incluyen las aplicaciones o instalaciones de control remoto del entorno que favorecen la autonom!a personal de personas con limitaciones funcionales, o discapacidad. l concepto dise2o para todos es un movimiento que pretende crear  la sensibilidad necesaria para que al dise2ar un producto o servicio se tengan en cuenta las necesidades de todos los posibles usuarios, incluyendo

las

personas

con

diferentes

capacidades

o

discapacidades, es decir, favorecer un dise2o accesible para la diversidad humana. 6a inclusión social y la igualdad son términos o conceptos más generalistas y filosóficos. 6a domótica aplicada a favorecer la accesibilidad es un reto ético y creativo pero sobre todo es la aplicación de la tecnolog!a en el campo más necesario, para suplir limitaciones funcionales de las personas, incluyendo las personas discapacitadas o mayores. l objetivo no es que las personas con discapacidad puedan acceder a estas tecnolog!as, porque las tecnolog!as en si no son un objetivo, sino un medio. l objetivo de estas tecnolog!as es favorecer la autonom!a personal. 6os destinatarios de estas tecnolog!as son todas las personas, ya que por enfermedad, discapacidad o envejecimiento. I.).

-emplos:

6a domótica incorpora las nuevas tecnolog!as a nuestras viviendas para facilitar las labores cotidianas. +lgunos ejemplos de la domótica iluminación, comunicación y climatización.

son%

II.

/O0OTICA II.1.

Concepto

6a robótica es una ciencia o rama de la tecnolog!a, que estudia el dise2o y construcción de máquinas capaces de desempe2ar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. II.2.

Aplicaciones

6os robots se clasifican seg-n su campo de aplicación en robots industriales y robots de servicios. 7an desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos tele operadores en el transbordador espacial, lo que evidencia que son utilizados en una diversidad de campos. 6os campos de aplicación de la robótica% II.2.1. In(stria

3n (obot industrial es una máquina que puede efectuar un n-mero diverso de trabajos automáticamente mediante una programación informática previa. Se caracteriza por tener una estructura en forma de brazo mediante el cual puede usar diferentes herramientas o aprehensores situados como elemento terminal de éste. +demás,

es capaz de tomar decisiones en función de la información procedente del exterior. l (obot industrial forma parte del progresivo desarrollo de la automatización industrial, favorecido notablemente por el avance de las técnicas de control por computadora, y contribuye de manera decisiva la automatización en los procesos de fabricación de series de mediana y peque2a escala.

II.2.1.1.

Tra&aos en (nición

6a fundición por inyección fue el primer proceso robotizado 089:;1. n este proceso el material utilizado que está en estado l!quido, es inyectado a presión en un molde, el cual está formado por dos mitades que se mantiene unidas durante la inyección. 6a pieza solidificada es extra!da del molde y enfriada para su posterior desbarbado. n la fundición por inyección el robot puede realizar las siguientes tareas% 

xtracción de las piezas del molde y transporte de éstas a un sector enfriado y posteriormente a otro proceso 0desbarbado, corte, etc.1.

II.2.1.2.



6impieza y mantenimiento de los moldes.



'olocación de piezas en el interior de los moldes.

Aplicación e Trans'erencia e Material:

6as aplicaciones de transferencia de material se definen como aquellas operaciones en las cuales el objetivo primario es mover una pieza de una posición a otra. Son consideraras entre las operaciones más sencillas o directas de realizar por los robots.

&ara las aplicaciones de transferencia de material se requiere com-nmente un robot poco sofisticado, y los requisitos de enclavamiento con otros equipos son t!picamente simples.

II.2.1.).

Paletización:

s un proceso básicamente de manipulación, el cual consiste en disponer piezas sobre una plataforma o bandeja, conocida como palet. stas piezas ocupan posiciones predeterminadas asegurando estabilidad, y facilidad de manipulación. xisten diferentes tipos de máquinas que realizan operaciones de paletizado, las que al compararlas frente a un robot presentan ventajas en cuanto a velocidad y costo, no obstante son r!gidas en cuanto a su funcionamiento, siendo incapaces de modificar sus tareas de carga y descarga.

II.2.1.+.

Carga y Descarga e M3(inas

6a peligrosidad y monoton!a de las operaciones de carga y descarga de máquinas como prensas, estampadoras, hornos o la posibilidad de usar un mismo robot pata transferir una pieza a través de diferentes máquinas de procesado, ha llevado a que un gran n-mero de empresas hayan introducido robots en sus talleres. 6as operaciones de carga o descarga son de manejos de material en las que el robot se utiliza para servir a una máquina de producción transfiriendo piezas ao desde las máquinas.

xisten tres casos dentro de esta categor!a de aplicación% 

Carga4Descarga e M3(inas:  l robot carga una

pieza de trabajo en bruto en el proceso y descarga una pieza acabada. 3n ejemplo de este caso es una operación de mecanizado. 

Carga e M3(inas: l robot debe de cargar la pieza

de trabajo en bruto a los materiales en las máquinas, pero la pieza se extrae a través de otro medio. n una operación de prensado, el robot se puede programar  para cargar láminas de metal en la prensa, pero se permite que las piezas acabadas caigan fuera de la prensa por gravedad. 

Descarga e M3(inas: 6a máquina produce piezas

acabadas a partir de materiales en bruto que se cargan directamente en la máquina sin la ayuda de robots. l robot descarga la pieza de la máquina. jemplos de este caso incluyen aplicaciones de fundición de troquel y moldeado plástico.

II.2.1.,.

Operaciones e Procesamiento

 +demás de las aplicaciones de manejo de piezas, existe una gran variedad de aplicaciones en las cuales los robots realizan trabajos directamente sobre piezas. ste trabajo generalmente necesita que el efector final del robot sea una herramienta en lugar de una pinza. &or tanto el uso de una herramienta para efectuar el trabajo es una caracter!stica distinta de este grupo de aplicaciones. l tipo de herramienta depende de la operación de procesamiento que se realiza. *entro de esta gama de aplicaciones destacan las siguientes%



*ola(ra por P(ntos% ste es un proceso en el cual

dos piezas de metal se soldán en puntos localizados al hacer pasar una gran corriente eléctrica a través de las piezas donde se efect-a la soldadura. 

*ola(ra por Arco Contin(a: 6a soldadura por arco

es un proceso de soldadura continua al contrario de la soldadura por punto que podr!a considerarse un proceso discontinuo. 

Aplicación e Materiales. &intura es la mayor!a de

los productos fabricados de materiales metálicos requieren de alguna forma de acabado de pintura antes de la entrega al cliente 

Aplicación e Ahesi%os y *ellantes: n la industria

del automóvil los robots son frecuentemente utilizados para la aplicación de cordones de material sellante o adhesivos 0sellantes de ventanas y parabrisas, material anticorrosión, etc.1. Des&ar&ao: 'onsiste en la eliminación de rebabas

de las piezas de metal o plástico, procedentes de alg-n

proceso

anterior

como

la

fundición,

estampación, etc. Corte: l corte de materiales es una aplicación

reciente y de gran interés. 6a capacidad de reprogramación del robot y su integración en un sistema '/ hace que éste sea ideal para transportar  la herramienta de corte llevando a cabo con precisión un programa de corte definido en forma previa a través de un sistema de *ise2o +sistido por 'omputador  0'+*1.

II.2.1.5.

Otras Operaciones e Proceso

 +demás de la soldadura por punto, la soldadura por arco, y las mencionadas anteriormente existen una serie de otras aplicaciones de robots que utilizan alguna forma de herramienta especializada como efector final. +lgunas de estas operaciones son% 

  

II.2.1.6.

4aladro,

acanalado,

y

otras

aplicaciones

de

mecanizado. (ectificado, pulido, cepillado y operaciones similares. (emachado 4aladro

Montae

6os robots empleados en el ensamblaje requieren una gran precisión y repetitividad, no siendo necesario que manejen grandes cargas. l montaje es una de las aplicaciones industriales de la robótica que más está creciendo. xige una mayor  precisión que la soldadura o la pintura y emplea sistemas de sensores de bajo costo y computadoras potentes y baratas. 6os robots se usan por ejemplo en el montaje de aparatos electrónicos, para montar microchips en placas de circuito.

II.2.1.7.

Control e Calia

l robot industrial puede participar en el control de calidad usando su capacidad de posicionamiento y manipulación, transportando en su extremo un palpador que le permita realizar un control dimensional de piezas ya fabricadas, tocando puntos clave de éstas. n estos casos suelen utilizarse los robots cartesianos, debido a su precisión, aunque también es válido el uso de robots articulares.

ltimamente los robots están encontrando un gran n-mero de aplicaciones en los laboratorios. ?stos llevan a cabo de manera efectiva tareas repetitivas como la colocación de tubos de pruebas dentro de los instrumentos de medición. 6os robots son utilizados para realizar procedimientos manuales automatizados. 3n t!pico sistema de preparación de muestras consta de un robot y una estación de laboratorio, la cual contiene balanzas, dispensarios, centrifugados, rac@s de tubos de pruebas, etc. *onde las muestras son movidas desde la estación de laboratorios por el robot bajo el control de procedimientos de un programa. 6os fabricantes de estos sistemas mencionan tres ventajas sobre la operación manual%  

ncrementan la productividad. /ejoran el control de calidad.



(educen la exposición del ser humano a sustancias qu!micas nocivas

II.2.2.2.

In(stria (clear 

6a tecnolog!a robótica encontró su primera aplicación en la industria nuclear con el desarrollo de tele operadores para manejar material radiactivo. 7arios robots y veh!culos controlados remotamente han sido utilizados para tal fin en los lugares donde ha ocurrido alguna catástrofe. sta clase de robots son equipados en su mayor!a con sofisticados equipos para detectar niveles de radiación, cámaras, e incluso llegan a traer a bordo un mini laboratorio para hacer pruebas.

II.2.2.).

Agric(lt(ra

&ara muchos la idea de tener un robot agricultor es ciencia ficción, sin embargo la realidad es muy diferente. l nstituto de nvestigación +ustraliano, ha invertido una gran cantidad de dinero y tiempo en el desarrollo de este tipo de robots.

ntre sus proyectos se encuentra una máquina que esquila a las ovejas. *onde la trayectoria del cortador sobre el cuerpo de las ovejas se planea con un modelo geométrico de la oveja, compensando el tama2o entre la oveja real y el modelo, a través de un conjunto de sensores que registran la información de la respiración del animal, para mandarla a una computadora que realiza las compensaciones necesarias y modifica la trayectoria del cortador en tiempo real.

&or su parte en $rancia se hacen aplicaciones de tipo experimental para incluir a los robots en la siembra, y poda de los vi2edos, como en la pizca de la manzana.

II.2.2.+.

-spacio

6a exploración del espacio presenta ciertos problemas para el uso de robots y también es un lugar hostil para el ser humano, ya que, se requiere de un equipo de protección muy costoso tanto en la 4ierra como en el spacio. &or tal motivo muchos cient!ficos han sugerido que es necesario el uso de (obots para continuar con los avances en la exploración espacialA pero como todav!a no se llega a un grado de automatización tan precisa para ésta aplicación, el ser humano a-n no ha podido ser  reemplazado por éstos.

&or otro lado, los teleoperadores han sido utilizados para realizar tareas en los transbordadores espaciales. 4ambién se

realizan

algunas

investigaciones,

que

están

encaminadas al dise2o, construcción y control de veh!culos autónomos, los cuales llevarán a bordo complejos laboratorios y

cámaras

muy

sofisticadas

para la

exploración de otros planetas.

II.2.2.,.

;eh$c(los *(&marinos

*os eventos durante el verano de 89BC provocaron el incremento por el interés de los veh!culos submarinos% 

3n avión de la +ir ndian se estrelló en el