MECATRÓNICA APRENDER A DISEÑAR, CONSTRUIR, PROGRAMAR Y CONTROLAR SISTEMAS MECATRÓNICOS

La mecatrónica estudia mucho más que motores, sensores y circuitos. Su verdadero objeto de estudio es la integración de todos esos elementos para conseguir que una máquina o sistema realice una función determinada. Para construir una máquina automática no basta con elegir un motor potente. Es necesario saber qué mecanismo moverá ese motor, qué velocidad y torque se necesitan, qué fuente de alimentación puede proporcionar la energía requerida, cómo se controlará el motor, qué sensor permitirá conocer su posición y qué programa coordinará todo el proceso. Por ejemplo, supongamos que queremos construir una pequeña máquina capaz de desplazar una pieza hasta una posición determinada. Primero debemos establecer qué distancia debe recorrer la pieza y con qué precisión. Después debemos diseñar el mecanismo que realizará el movimiento. A continuación debemos seleccionar un motor adecuado y determinar cómo transmitir su movimiento al mecanismo. Necesitaremos algún sistema para conocer la posición y un controlador que compare la posición real con la posición deseada. Finalmente tendremos que desarrollar el programa que coordine el funcionamiento. En este ejemplo aparecen mecánica, electricidad, electrónica, sensores, programación y control. Ninguna de estas áreas funciona completamente separada de las demás. La mecatrónica estudia precisamente esa relación. LA INTEGRACIÓN DE MECÁNICA, ELECTRÓNICA, ELECTRICIDAD, INFORMÁTICA Y CONTROL La característica más importante de la mecatrónica es la integración. La mecánica se ocupa de las partes físicas que sostienen, transmiten o transforman el movimiento. Estructuras, engranajes, ejes, rodamientos, poleas, correas, husillos, articulaciones y mecanismos forman parte de este mundo. La electricidad proporciona la energía necesaria para que funcionen los componentes. Una máquina necesita conocer su tensión de alimentación, el consumo de corriente, la potencia disponible, la capacidad de las baterías o las características de la fuente eléctrica. La electrónica permite manipular señales y controlar dispositivos. Transistores, MOSFET, circuitos integrados, drivers, reguladores, convertidores y otros componentes hacen posible controlar motores, leer sensores y adaptar diferentes niveles eléctricos. La informática proporciona la capacidad de procesar información. Un microcontrolador puede recibir datos de sensores, ejecutar un programa, tomar decisiones y enviar órdenes a los actuadores. Un computador industrial puede realizar tareas mucho más complejas y coordinar diferentes máquinas. El control establece la relación entre lo que se desea obtener y lo que realmente está sucediendo. Si queremos mantener una temperatura determinada, por ejemplo, el sistema debe medir la temperatura real, compararla con la temperatura deseada y decidir si debe encender, apagar o modificar la potencia de un actuador.