CIRCUITOS EN LA ROBÓTICA

Desde que comenzaron las construcciones de aparatos electrónicos para facilitar las telecomunicaciones y el diseño de equipos de automatización industrial como lo son los robots, los circuitos han adquirido una importancia fundamental ya que son los componentes esenciales de los dispositivos mencionados anteriormente. Los circuitos están compuestos por resistencias, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores; estos tienen una clasificación dentro de los que se encuentran los circuitos electrónicos que son utilizados en las telecomunicaciones y en la robótica, siendo estos una parte fundamental de los aparatos construidos por los ingenieros electrónicos, es decir, que sin el avance o la construcciones de estos circuitos no sería posible observar la gran cantidad de avances en electrónica que tenemos en la actualidad.

En este sentido, el uso de los circuitos electrónicos en los dispositivos de comunicación como los teléfonos inteligentes y los micro controladores, constituyen ahora un reto para los especialistas en el área, que son los ingenieros electrónicos, puesto que tienen la tarea de diseñar y construir los circuitos que llenen las expectativas de los fabricantes de estos aparatos. Tal es el caso de la empresa Microchip dedicada a la fabricación de micro controladores, memorias y semiconductores analógicos, situada en Arizona (EEUU); que en este caso lanzó al mercado una gama de micro controladores que se caracterizan por utilizar la corriente más baja del mercado, lo que ha hecho que los fabricantes de aparatos electrónicos los adquieran con la finalidad de instaurarlos dentro de los dispositivos que saldrán próximamente al mercado.

Asimismo, los circuitos son utilizados dentro del diseño de los robots, dentro del que se encuentra el campo de la robótica móvil, como se pudo apreciar en el trabajo de grado que lleva por título “DISEÑO DE UN MICROROBOT MOVIL AUTONOMO” (Jesús Joaquín Yánez Borjas, 2005); el cual consistió en desarrollar un micro robot móvil autónomo seguidor de luz y contornos, con capacidad de responder a un sonido predeterminado. Durante la construcción de este robot se diseñó la unidad de control principal, que fueron circuitos de acondicionamiento y procesamiento de las señales.

De igual manera, es importante conocer que los circuitos tienen un enemigo principal, en especial los circuitos electrónicos, dicho enemigo es el calor excesivo que se puede presentar en cada de una de las placas de los circuitos; por lo que un grupo de ingenieros especialistas en el área de electrónica que laboran en la empresa ANSYS, han diseñado dos programas que trabajan en complemento (ANSYS Icepack y Slwave), es decir, con el software Icepack, se puede predecir en que parte en especifico del circuito se puede llegar a presentar el calor excesivo; mientras que con el Slwave se estudia la corriente continua que transita a lo largo de todo el circuito, para saber en qué parte se puede llegar a estancar y provocar así el calentamiento de placa que conlleva al circuito a saturarse y dejar de ser útil para la sociedad.

Por consiguiente, los ingenieros electrónicos tienen un reto en la actualidad, el cual es diseñar dispositivos móviles, ordenadores, robots, entre otros; previniendo en estos el daño en los circuitos debido al calor excesivo provocado por la corriente de los mismos y también diseñar aparatos de bajo consumo eléctrico, esta ultima parte se encuentra relacionada directamente con los chips semiconductores que cada vez aparecen nuevos y más avanzados, que ayudan a reducir los altos índices de consumo energético a nivel mundial, ofreciendo al público productos de mejor calidad con novedosas aplicaciones.

En conclusión, los circuitos adquieren gran importancia dentro de la campo de la electrónica, en especial en el campo de los dispositivos (teléfonos móviles, micro controladores, ordenadores, robots), puesto que son el componente más importante de estos dispositivos y por esto, es importante tener la seguridad del buen funcionamiento para así lograr ofrecerle a todos los usuarios una eficiencia en el uso de los aparatos, llenando así las expectativas con las que son adquiridos estos dispositivos electrónicos.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS:

Un circuito eléctrico es el recorrido de la electricidad a través de un conductor, desde la fuente de energía hasta su lugar de consumo. También se puede decir que es un conductor unido por sus extremos, en el que existe, al menos, un generador que produce una corriente eléctrica. En un circuito, el generador origina una diferencia de potencial que produce una corriente eléctrica. La intensidad de esta corriente depende de la resistencia del conductor.

Los elementos que pueden aparecer en un circuito eléctrico pueden estar colocados en serie o en paralelo.

Los tipos de circuitos eléctricos son: Circuito abierto: cuando el recorrido no es continuo,  el conductor  no está completo porque el interruptor o switch está desconectado, cortando el paso de la corriente. Circuito cerrado: cuando el recorrido es continuo y el interruptor está conectado, cediendo el paso de la corriente. Experimenta con el circuito que esta a la derecha haciendo clic sobre el switch.
De acuerdo a la posición de los bombillos de un circuito, se  dividen en:
Circuito en serie:  El circuito funciona igual a una fila de hombres que  se pasan un balde lleno de agua para apagar. Así funciona el circuito en serie. Los bombillos están conectados uno al lado del otro y la electricidad debe pasar por cada uno de ellos  para  volver al polo correspondiente. La intensidad de la luz depende de la potencia de la fuente. Si un bombillo se quema se interrumpe el paso de la electricidad y se apagan los bombillos restantes. Ejemplo de esto son las luces navideñas.
	Circuito en paralelo: Los bombillos están conectados en forma independiente, cada polo de cada uno de ellos sale un cable. Todos los polos positivos se conectan a un solo cable, y los negativos a otro, estos dos cables son los que se conectan a la fuente de energía. Si se quema algún bombillo, los demás seguirán encendidos. Así se hacen las conexiones eléctricas en las viviendas.

MONTAJES Y ESQUEMAS ELÉCTRICOS.

Para representar en el papel los circuitos eléctricos se utilizan una serie de símbolos que simplifican mucho el trabajo. De esta forma cualquier persona puede entender y reproducir un circuito si entiende los símbolos.

El circuito eléctrico elemental.

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones.

Está compuesto por:

1. GENERADOR o ACUMULADOR.
2. HILO CONDUCTOR.
3. RECEPTOR o CONSUMIDOR.
4. ELEMENTO DE MANIOBRA.

El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo.

Generador o acumulador.

Son aquellos elementos capaces de mantener una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor.

Generadores primarios: tienen un sólo uso: pilas.

Generadores secundarios: pueden ser recargados: baterías o acumuladores.

Hilo Conductor.

Formado por un MATERIAL CONDUCTOR, que es aquel que opone poca resistencia la paso de la corriente eléctrica.

Receptores

Son aquellos elementos capaces de aprovechar el paso de la corriente eléctrica: motores, resistencias, bombillas, entre otros.

Elementos de maniobra.

Son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito cuando lo necesitamos.

Pulsador: Permite abrir o cerrar el circuito sólo mientras lo mantenemos pulsado

Interruptor: Permite abrir o cerrar un circuito y que este permanezca en la misma posición hasta que volvamos a actuar sobre él.

Conmutador: Permite abrir o cerrar un circuito desde distintos puntos del circuito. Un tipo especial es el conmutador de cruce que permite invertir la polaridad del circuito, lo usamos para invertir el giro de motores.