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Robótica

¿Qué es un robot?

Un robot es una máquina capaz de percibir su entorno, decidir y actuar sobre él, sin que una persona lo maneje en cada paso. La palabra viene del checo robota, que significa "trabajo forzado", y la acuñó un escritor checo en 1920, mucho antes de que existiera un robot de verdad.

Para que algo sea un robot tienen que cumplirse las tres condiciones a la vez. Si falta una, es otra cosa:

  • Un motor que gira solo no es un robot: actúa, pero no percibe ni decide nada. Es un mecanismo.
  • Un sensor que enciende una luz cuando oscurece tampoco: percibe y actúa, pero la decisión ya está cableada, no hay un programa que la tome.
  • Un robot aspiradora sí lo es: mide si hay obstáculos, decide por dónde ir y mueve los motores según esa decisión.

Lo que define a un robot no es su complejidad, sino ese ciclo. Un seguidor de línea de tres ruedas y un brazo industrial que suelda autos funcionan con el mismo esquema: es el mismo robot con distinto tamaño.

Percibir, decidir y actuar

Esas tres funciones son el esqueleto de cualquier robot, y también el índice de esta unidad. Todo lo que sigue entra en una de las tres cajas:

  • Percibir. Los sensores y las entradas que los leen. El robot se entera de lo que pasa afuera.
  • Decidir. La placa de control y el programa que corre adentro. Acá no hay nada físico que se mueva: hay reglas y decisiones.
  • Actuar. Los motores y los demás actuadores, que modifican el mundo real.
Las partes de un robot y cómo se relacionan: los sensores informan a la placa de control, que manda señales al driver y este alimenta los motores, con la fuente de energía y la estructura como soporte Las partes de un robot, en el orden en que la información las recorre Sensores percibir Placa de control decidir Driver adaptar la corriente Motores actuar Conectores y cables · unen eléctricamente todas las partes Fuente de alimentación da la energía a todo Estructura o chasis sostiene las piezas
Las cuatro piezas de arriba forman la cadena de información; las tres de abajo son lo que la sostiene y la alimenta. Cada tema de la unidad estudia una de estas cajas.

Ver el ciclo percibir–decidir–actuar y la historia de la robótica (EFSI I)

Materiales y herramientas

Un robot de aprendizaje no necesita gran cosa. Este es el equipamiento con el que se trabaja en la materia, y qué aporta cada pieza:

Material Para qué sirve Sin esto…
Placa de control Es el cerebro: lee los sensores, ejecuta el programa y maneja las salidas. No hay quien decida.
Protoboard y cables Permiten armar y desarmar el circuito sin soldar nada. Es donde se prueba. Hay que soldar cada vez que se cambia una conexión.
Sensores Le dan al robot la información del entorno. El robot va a ciegas.
Motores y driver Mueven el robot. El driver es el intermediario que le da la corriente que el motor necesita. El robot no se mueve, o se reinicia al intentarlo.
Fuente o baterías Aportan la energía. Los motores necesitan su propia alimentación. Todo funciona mal o directamente no arranca.
Estructura o chasis Sostiene las piezas y las mantiene en su lugar. Los cables se mueven, las ruedas bailan.
Multímetro Mide tensión y continuidad. Es la herramienta que convierte "no anda" en "acá no llegan 5 V". Se adivina en lugar de medir.
Soldador y pinza Para las uniones que tienen que quedar firmes y para pelar y cortar cables. Las conexiones se sueltan justo cuando el robot se mueve.

Temas de la unidad

Los seis temas tienen su propia página. Este es el recorrido, y a qué parte del robot corresponde cada uno:

Tema Qué se ve
Entradas analógicas y digitales Cómo el robot lee el mundo: los dos tipos de entrada, las resistencias pull-up y pull-down, los rebotes y cómo se elige un umbral para decidir.
Motores Cómo se mueve: qué motor conviene, el problema de la corriente, el control de velocidad y de dirección, y cómo se alimenta el robot.
Sensores Qué mide cada sensor, cuáles son los más usados en robótica, cómo se conectan y el código para leerlos.
Conectores El tema que casi nunca se enseña y siempre falla: pines, headers, jumpers, borneras, alimentación y cuándo conviene soldar.
Programación estructurada Cómo se organiza el programa del robot: las tres estructuras de control, las funciones, las variables de estado y las máquinas de estados.
ESP32 Cómo se integra el ESP32 al robot: la asignación de pines, los 3,3 V frente a los sensores de 5 V, el PWM de los motores, las dos alimentaciones y el Wi-Fi para telemetría.