I. Marco Teórico

IDENTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DE LA PROBLEMÁTICA A RESOLVER.

Se realizará el R.T.S con la finalidad que detecte la humedad del suelo, esperando que sea la gran ayuda en los invernaderos. Este robot estará controlado mediante un software y se manipulara mediante un sistema de cómputo. Ya que la mayoría de los invernaderos son muy grandes y los dueños requieren muchos trabajadores por lo cual se les dificulta saber cuando las planta no tienen humedad por completo por eso se les facilitará saber la humedad con el uso de R.T.S medirá la humedad del suelo de las plantas será muy fácil manipularlo ya que será por medio de la manipulación del usuario a la PC quien le mandará la orden al robot.

DEFINICIÓN DE CONCEPTOS A UTILIZAR.

Telemetría:

La telemetría es un conjunto de procedimientos para medir magnitudes físicas y químicas desde una posición distante al lugar donde se producen los fenómenos cuando existen limitaciones de acceso y el posterior envió de la información hacia el operador del sistema.

La palabra telemetría se divide en dos (tele) que quiere decir a distancia, y la palabra (metron), que quiere decir medida.

El envió de información hacia el operador en un sistema de telemetría se realiza típicamente mediante comunicación inalámbrica, aunque también se puede realizar por otros medios (teléfono, redes de ordenadores, enlace de fibra óptica, etc.). Los sistemas de telemetría reciben las instrucciones y los datos necesarios para operar desde el centro del control.

¿Cómo funciona?

Un sistema de telemetría normalmente consiste de un transductor como un dispositivo de entrada, un medio de transmisión de forma de líneas de cable o la onda de radio, dispositivos de procedimiento de señales, y dispositivos de grabación o visualización de datos.

Aplicaciones

La telemetría se utiliza en grandes sistemas, tales como naves especiales, plantas químicas, redes de suministro eléctrico, redes de suministro de gas entre otras empresas de provisión de servicios públicos y privados, debido a que facilita la monitorización automática y el registro de las mediciones, así como el envió de alerta o alarmas al centro de control, con el fin de que el funcionamiento sea seguro y eficiente una de las importancias que tendría este prototipo será el mejoramiento en el uso de los terrenos que se utilizan para la agricultura, ya que, en los últimos años la producción no ha podido abastecer la necesidad de la población, debido a la escasa tecnología aplicada en este ámbito.

ROBÓTICA:

Técnica que se utiliza en el diseño y la construcción de robots y aparatos que realizan operaciones o trabajos, generalmente en instalaciones industriales y en sustitución de la mano de obra humana.

La robótica es la ciencia de ingeniería y la tecnología de los robots (entendiendo al robot como una máquina capaz de realizar tareas de manera automática o semiautomática), relacionada con la eléctrica, la mecánica y el software. Es una ciencia cada vez más popular por desarrollar verdaderas inteligencias capaces de realizar muchas labores humanas o simplemente facilitarlas. La robótica se encarga no solo de diseñar robots, sino también de fabricarlos aplicarlos y disponerlos estructuralmente.

El termino robot como concepto fue introducido por el escritor checo Karel Capek en su obra R.U.R publicada en 1920. En los años treintas se comenzó a difundir por Europa y luego por el resto del mundo, alcanzando gran popularidad. Hoy, el robot es descrito como una maquina programable, que puede ser móvil o articulada. El primero de ellos, llamado Unimate, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de metal y apilarlas.

Un robot puede funcionar con energía hidráulica, eléctrica o neumática. Los que utilizan la industria son casi todos de la primera generación de robots y su funcionamiento está totalmente limitado a la programación, sin poder realizar ningún tipo de decisión propia. Los movimientos que realizan están codificación en un programa elaborado matemáticamente o a partir de los movimientos de un instructor que se almacenan en la memoria de un ordenador. La siguiente generación de robots, salidos de laboratorios, posee algún grado de inteligencia artificial, con la que pueden tomar decisiones lógicas.

ELÉCTRICA:

La eléctrica es una rama de la física que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente, desde las válvulas termoiónicas hasta los semi conductores el diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de los campos de la ingeniería electrónica, mecánica y en el diseño del software en su control la ingeniería informática. El estudio de nuevos dispositivos semi conductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física y la química relativamente.

La electrónica se origino en 1906 con la invención del tríodo por parte de lee de forest, que permitió el desarrollo de la radio, la telefonía de larga distancia y las películas sonoras. En 1947 con la invención del transistor se inicio la electrónica de estado sólido, basado en semi conductores, que desplazaría completamente a la válvula termoiónica o válvula de vacío. En 1958 se desarrollo el primer circuito integrado, que integraba 6 transistores en un único chip.

SENSORES:

Un sensor es un dispositivo capaz detectar magnitudes físicas o químicas llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables electrónicas. Las variables de instrumentación pueden ser: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tención eléctrica (como en un termo par), una corriente eléctrica (en un fototransistor), etc.

Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor siempre está en contacto con la variable de instrumentación con los que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra.

Áreas de aplicación de los sensores: industria automotriz, robótica, industria aero especial, medicina, industria de manufactura, etc.

Los sensores pueden estar conectados aun computador para obtener ventajas como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor, etc.

Un sensor es un tipo de transductor que trasforma la magnitud que se quiere medir o controlar, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicación directa (e.g. un termómetro de mercurio) o puede estar conectados a un indicador (posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un visualizador) de modo que los valores detectados pueden ser leídos por un humano.

HUMEDAD:

Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra que ay en un terreno.

Su medición exacta se realiza gravimétricamente, pesando una muestra de tierra antes y después del secado. Esta es de gran importancia debido a que el agua constituye a un factor determinante en la formación.

Los niveles de humedad del suelo determinan el momento del riesgo.
La humedad del suelo se puede estimar por el aspecto del terreno.
Se debe controlar la humedad al menos en una sección del área del campo.

Humedad en invernaderos:

La mayoría de las plantas prefieren una humedad relativa del aire entre el 45 y el 60%.
La humedad alta favorece la transmisión de plagas y enfermedades.
Las humedad baja podría secar las plantas
Para evitar una humedad excesiva, debemos regar a una hora temprana con una buena ventilación dentro del invernadero.
Si el grado de humedad es demasiado bajo, podemos elevarlo mojando el suelo o vaporizado las plantas de forma periódica.

CONCEPTO.

Que es la electrónica:

Es la rama de la física que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente, desde las válvulas termoiónicas hasta los semiconductores. El diseño y la construcción del circuito electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de los campos de la ingeniería informática, el estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física y química relativamente.

La eléctrica en si es la rama de la actualidad y de la civilización moderna de nuestro futuro. La sustitución de las lámparas de descarga por los transistores supuso un paso de gigante llamado miniaturización la electrónica moderna nace con el transistor, en los años 50.

ELEMENTOS ELECTRÓNICOS

A continuación se enumeran una serie de elementos. También se describe la función que cumple ciertos artefactos de uso cotidiano, pero que no para todos está totalmente definido su utilidad.

Toma corriente: por medio de él se conectar los artefactos eléctricos a la red. Existen con 2 terminales (fase y neutro) o con 3 (fase, neutro y tierra). Existen de exterior o de interior.

Aplicaciones de la electrónica

La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos implican la creación o la detección abarca en general las siguientes áreas de aplicación:

Electrónica de control
Telecomunicaciones
Electrónica de potencia

Es decir que si la electrónica no habría tecnología ya que los dos ramos están relacionados

Que hace un ingeniero de informática

Un ingeniero en sistemas estudia:

Diseño de sw. Esto es, programación, estructuras de datos, algoritmos base de datos, inteligencia artificial. Esto es como la parte interna. (Software)
Diseño lógico. Creación de circuito, programación en ensamblador, todo lo que está dentro de la computadora. (Parte física).
Redes topología, medios, protocolos, cableado estructurado. Esto quiere decir telecomunicaciones, ósea como se conectan las computadoras unas a otras, transmisión de datos por medio del aire, cablead, fibra óptica, etc.

ROBÓTICA:

Variables físicas de robot:

1. Manipuladores: son sistemas mecánicos multifuncionales, con un sencillo sistema de control, que permite gobernar el movimiento de sus elementos, de los siguientes modos.

a. Manual: Cuando el operario controla directamente la tarea del manipulador.

b. De secuencia fija: cuando se repite, de forma invariable, el proceso de trabajo preparado previamente.

c. De secuencia variable: se pueden alterar algunas características de los ciclos del trabajo.

2. Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.

3. Robots de repetición o aprendizaje

Son manipuladores que se limitan a repetir una secuencia de movimientos, previamente ejecutada por un operador humano, haciendo uso de un controlador manual o un dispositivo auxiliar. En este tipo de robots, el operario en la fase de enseñanza, se vale de una pistola de programación con diversos pulsadores o teclas, o bien, de joystics, o a veces, desplaza directamente la mano del robot.

4. Robots controlados por computador:

Son manipuladores o sistemas mecánicos multifuncionales, controlados por un computador, que habitualmente suele ser un microordenador. En este tipo de robots, el programa no necesita mover realmente el elemento de la maquina, cuando la prepara para realizar el trabajo.

5. Robots inteligentes:

Son similares a los del grupo anterior, pero, además son capaces de relacionarse con el mundo que les rodea a través de sensores y tomar decisiones en tiempo real (auto-programable).

6. Micro-robots:

Con los fines educacionales, de entretenimiento o investigación, existen numerosos robots de formación o micro-robots a un precio muy asequible y, cuya estructura y funcionamiento son similares a los de aplicación industrial.

7. Robots con capacidad sensoriales:

Aun se pueden añadir a este tipo de robots capacidades sensoriales: sensores ópticos, codificaciones, etc.

Los que no poseen estas capacidades solo pueden trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se mantienen siempre en la misma posición

8. Robots de servicio y teleoperadores:

En cuanto a los robots de servicio, se pueden definir como: dispositivos electromecánicos móviles o estacionarios, dotados normalmente de uno o varios brazos mecánicos, controlados por un programa ordenador y realizan tareas no industriales de servicio.

8.1. Tele robots.

Los robots teleoperadores son definidos por la nasa como. Dispositivo robótico con brazos manipulados y sensores con ciertos grados de movilidad, controlados remotamente por un operador humano de manera directa o a través de un ordenado.

APLICACIONES DE LA TELEMETRÍA:

1. Estaciones de bombeo de agua.

2. Estaciones de bombeo de ducto y oleoductos.

3. Estaciones de bombeo y calentamiento de hidrocarburo.

4. Tanques de almacenamiento en instalaciones petroleras, petroquímicas o de la industria en general.

5. Monitoreo de pozos petroleros en tierra y mar.

6. Estaciones de bombeo y gas.

7. Monitoreo de consumo eléctrico.

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