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Uso de actuadores con Arduino

Si echamos un vistazo a nuestro alrededor, podemos comprobar como el campo de la rob贸tica est谩 atravesando una gran transformaci贸n, la tecnolog铆a evoluciona a pasos agigantados y de su mano la automatizaci贸n de los objetos m谩s cotidianos. Existen lenguajes de programaci贸n que facilitan esta tarea, como es Arduino, que permite infinitas aplicaciones, ya sea en aparatos m谩s complejos como es en el caso de la rob贸tica o dom贸tica, hasta funcionalidades sencillas como puede ser la automatizaci贸n de puertas de garaje o jardiner铆a hasta el uso de impresoras 3D.

Es cierto que hemos o铆do mucho hablar de Arduino, pero realmente sabemos qu茅 es o nuestra definici贸n se centra simplemente en un lenguaje de programaci贸n… Si es as铆, en este post vamos a profundizar sobre este software y explicaremos el uso de actuadores con Arduino. 隆No te lo pierdas!

 

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Como hemos mencionado anteriormente, Arduino es un lenguaje de programaci贸n y una placa open source, es decir, un software y 聽hardware libre, sin derechos de copyright ni de ning煤n tipo.

Sus aplicaciones son infinitas y su l铆mite reside en la imaginaci贸n de las personas. A pesar de que hasta el momento se utilizaba de una forma m谩s did谩ctica, para el prototipado o para el Do it Yourself, actualmente existe una creciente tendencia en utilizarlo en productos de venta al p煤blico debido a su sencillez, modularidad y a la gran cantidad de librer铆as y c贸digos gratuitos que existen en internet.

arduino

Arduino tiene gran variedad de placas, desde la m谩s peque帽a (nano) hasta la m谩s potente (MEGA), pero la que m谩s ventas tiene es el modelo UNO, ya que es la placa m谩s robusta e ideal para comenzar a usar la electr贸nica y la codificaci贸n.

Entre las incorporaciones de los actuadores a arduino, los dispositivos son salidas que se utilizan para generar una acci贸n, generalmente un motor. En arduino el m谩s famoso suele ser el servo-motor, pero es uno de los muchos que pueden utilizarse. La placa arduino puede suministrar una corriente limitada, es por ello que los motorreductores se conectan a trav茅s de un circuito de potencia o controlador de motor. Estos motores suelen controlarse por PWM (Pulse Width Module), pudiendo seleccionar velocidad y sentido de giro en la salida.

esquema arduino

 

Reductores id贸neos para conectar con Arduino

A la hora de utilizar motorreductores conectados a este software, com煤nmente se utilizan motores corriente continua, ya que son m谩s f谩ciles de controlar. Los motores AC necesitan de un variador de velocidad, los cuales, dependiendo del modelo, podr铆an llegar a controlarse mediante Arduino, pero es mucho m谩s complejo, ya que suelen ser controlados por PLCs industriales.

Por ello, a la hora de seleccionar un actuador para arduino nos tenemos que fijar principalmente en el controlador (etapa de potencia), ya que debe elegirse la tensi贸n y corriente m谩xima del mismo.

Estos valores nos los dar谩 el actuador/ motor que requiere nuestro sistema, generalmente debe comprobarse tensi贸n de alimentaci贸n, velocidad y par ofrecido. En las fichas t茅cnicas el fabricante indica la corriente que consume en vac铆o, m谩ximo rendimiento y bloqueo. Una de las mejores opciones para obtener un buen balance entre consumo, par y velocidad, es a trav茅s de motorreductores (acoplando al motor una caja reductora).

 

驴Te gustar铆a seguir profundizando? Entonces no te pierdas: C贸mo seleccionar el mejor motor el茅ctrico en peque帽os accionamientos

 

Elementos a tener en cuenta para elegir un motor o actuador

Adem谩s de lo comentado anteriormente, a la hora de elegir un actuador para un proyecto con Arduino se deben contemplar distintos factores como:

Caracter铆sticas mec谩nicas:

  • Velocidad: La relaci贸n entre el desplazamiento que realiza el actuador y el tiempo.

Velocidad = Posici贸n/ Tiempo

  • Fuerza o par: La fuerza ejercida por un actuador aplicada a una cierta masa se emplea en modificar su velocidad.

Fuerza= Masa 路 Aceleraci贸n

Aceleraci贸n= Velocidad/ Tiempo

Pero hay que tener en cuenta, que existen fuerzas de rozamiento, por lo que a efectos pr谩cticos un actuador no podr谩 mover cualquier masa. Por ello, en el caso de actuadores rotativos el equivalente de la fuerza es el par:

Par= Inercia 路 Aceleraci贸n angular

  • Potencia mec谩nica: Cantidad de energ铆a por unidad de tiempo que el actuador es capaz de entregar a la carga:

Pmec谩nica= Fuerza 路 Velocidad

En el caso de los actuadores rotativos:

Pmec谩nica= Fuerza 路 Velocidad angular

  • Carga m谩xima que puede soportar el actuador
  • Precisi贸n

 

Caracter铆sticas el茅ctricas:

  • Potencia el茅ctrica: Energ铆a por unidad de tiempo absorbida por el actuador de la funete de alimentaci贸n, medida en Watios (W):

Pelectrica= V路 I

  • Tensi贸n nominal: Tensi贸n a la que debemos alimentar el motor para un funcionamiento correcto. Los valores frecuentes para motores y actuadores son 6V, 12V y 24V.
  • Corriente nominal: Intensidad de corriente que debemos suministrar al motor para un funcionamiento correcto.

 

Otros factores:

  • Forma y dimensiones
  • Peso del actuador y de los componentes adicionales
  • Grado de protecci贸n IP
  • Rango de temperatura
  • Vida 煤til
  • Fijaciones y soportes

 

En el momento de seleccionar un actuador tenemos que tener en cuenta que no solo existe una 煤nica soluci贸n, sino que deberemos elegir aquel que mejor se adecue a nuestras necesidades. Para ello lo necesario es conocer tanto las caracter铆sticas, como funcionamiento, ventajas y desventajas de nuestro actuador.

Si tienes un nuevo proyecto con Arduino pero todav铆a no sabes c贸mo abordarlo, desde CLR podemos aconsejarte sobre cu谩l es el motorreductor m谩s adecuado para ti, nosotros entendemos tus necesidades, las traducimos en ideas y fabricamos tu producto. 驴En qu茅 podemos ayudarte?

 

1 comentario en “Uso de actuadores con Arduino”

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