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Uso de actuadores con Arduino

Si echamos un vistazo a nuestro alrededor, podemos comprobar como el campo de la robótica está atravesando una gran transformación, la tecnología evoluciona a pasos agigantados y de su mano la automatización de los objetos más cotidianos. Existen lenguajes de programación que facilitan esta tarea, como es Arduino, que permite infinitas aplicaciones, ya sea en aparatos más complejos como es en el caso de la robótica o domótica, hasta funcionalidades sencillas como puede ser la automatización de puertas de garaje o jardinería hasta el uso de impresoras 3D.

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

 

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Como hemos mencionado anteriormente, Arduino es un lenguaje de programaci√≥n y una placa open source, es decir, un software y ¬†hardware libre, sin derechos de copyright ni de ning√ļn tipo.

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

arduino

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

Entre las incorporaciones de los actuadores a arduino, los dispositivos son salidas que se utilizan para generar una acción, generalmente un motor. En arduino el más 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 través 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 idóneos para conectar con Arduino

A la hora de utilizar motorreductores conectados a este software, com√ļnmente se utilizan motores corriente continua, ya que son m√°s f√°ciles de controlar. Los motores AC necesitan de un variador de velocidad, los cuales, dependiendo del modelo, podr√≠an llegar a controlarse mediante Arduino, pero es mucho m√°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 tensión y corriente máxima del mismo.

Estos valores nos los dará el actuador/ motor que requiere nuestro sistema, generalmente debe comprobarse tensión de alimentación, velocidad y par ofrecido. En las fichas técnicas el fabricante indica la corriente que consume en vacío, máximo rendimiento y bloqueo. Una de las mejores opciones para obtener un buen balance entre consumo, par y velocidad, es a través de motorreductores (acoplando al motor una caja reductora).

 

¬ŅTe gustar√≠a seguir profundizando? Entonces no te pierdas: C√≥mo seleccionar el mejor motor el√©ctrico en peque√Īos accionamientos

 

Elementos a tener en cuenta para elegir un motor o actuador

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

Características mecánicas:

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

Velocidad = Posición/ Tiempo

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

Fuerza= Masa · Aceleración

Aceleración= Velocidad/ Tiempo

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

Par= Inercia · Aceleración angular

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

Pmecánica= Fuerza · Velocidad

En el caso de los actuadores rotativos:

Pmecánica= Fuerza · Velocidad angular

  • Carga m√°xima que puede soportar el actuador
  • Precisi√≥n

 

Características eléctricas:

  • Potencia el√©ctrica: Energ√≠a por unidad de tiempo absorbida por el actuador de la funete de alimentaci√≥n, medida en Watios (W):

Pelectrica= V· I

  • Tensi√≥n nominal: Tensi√≥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√≥n IP
  • Rango de temperatura
  • Vida √ļtil
  • Fijaciones y soportes

 

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

Si tienes un nuevo proyecto con Arduino pero todav√≠a no sabes c√≥mo abordarlo, desde CLR podemos aconsejarte sobre cu√°l es el motorreductor m√°s adecuado para ti, nosotros entendemos tus necesidades, las traducimos en ideas y fabricamos tu producto. ¬ŅEn qu√© podemos ayudarte?

 

1 comentario en ¬ęUso de actuadores con Arduino¬Ľ

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