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Andrea Pardavila 4 ESO A

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Actuadores en la Inteligencia Artificial

Andrea Pardavila Antepazo 4 ESO A

Aplicaciones

¿Qué es un actuador?Un actuador es un dispositivo que convierte una señal de control en movimiento físico. En otras palabras, es un mecanismo que transforma la energía en movimiento, permitiendo que los sistemas automatizados realicen funciones específicas. Los actuadores son componentes esenciales en sistemas robóticos, maquinaria industrial, vehículos autónomos, y muchas otras aplicaciones donde se requiere acción controlada.

Índice

Mecánicos

Hidráulicos

Eléctricos

Biomiméticos

Neumáticos

Piezoeléctricos

Termicos

Bibliografía

Inteligentes

Actuadores biomiméticos

Los actuadores biomiméticos son dispositivos que imitan los movimientos de la naturaleza, como los músculos y tendones en seres vivos, imitándolos. Estos actuadores suelen utilizar materiales flexibles que cambian de forma con electricidad, temperatura o presión, simulando así la contracción muscular. Esto permite un movimiento preciso y reduce el riesgo de daños.Sus aplicaciones son amplias: en robótica suave, permiten robots que interactúan de manera segura con humanos; en prótesis, mejoran la imitación de movimientos naturales; y en la manipulación de objetos delicados, ofrecen un agarre controlado. En resumen, los actuadores biomiméticos son una innovadora fusión de ingeniería y naturaleza que promete muchas aplicaciones futuras.

1956

Problema

Actuadores mecánicos

Los actuadores mecánicos son dispositivos que convierten el movimiento rotativo en movimiento lineal, siendo esenciales en aplicaciones que requieren elevación, traslación y posicionamiento lineal. Robótica: Los actuadores mecánicos en brazos robóticos realizan tareas como ensamblaje y soldadura. La IA mejora su movimiento y precisión.Vehículos Autónomos: Los actuadores controlan el volante y los frenos en coches autónomos. La IA analiza datos y toma decisiones para maniobras seguras.Sistemas de Automatización Industrial: En fábricas, los actuadores automatizan procesos. La IA optimiza el rendimiento y reduce inactividad.Dispositivos de Asistencia: En sillas de ruedas y exoesqueletos, los actuadores ayudan a moverse. La IA personaliza su funcionamiento para mejorar la movilidad del usuario.

Los cilindros hidráulicos son dispositivos que utilizan la presión de un fluido, generalmente aceite, para generar movimiento y fuerza. Su funcionamiento se basa en el principio de Pascal, que indica que un cambio de presión se transmite uniformemente en un fluido. Así al aplicar presión, un pistón se mueve linealmente, Los cilindros hidráulicos son más potentes que los sistemas neumáticos porque usan líquidos a alta presión en lugar de aire comprimido. Por eso, son ideales para la industria pesada, como en maquinaria de construcción y prensas hidráulicas.Los cilindros hidráulicos son esenciales en robótica, exoesqueletos para personas con movilidad reducida y sistemas de control automatizados. Su capacidad para generar movimientos precisos y potentes los hace importantes en diversas industrias.

Actuadores hidráulicos

Los actuadores eléctricos son dispositivos que convierten energía eléctrica en movimiento mecánico, utilizando motores y sistemas de transmisión. Son importantes en la automatización por su capacidad de control preciso y variedad de diseños.Conceptos básicos:
  • Motores eléctricos: Transforman energía eléctrica en mecánica, siendo los más comunes los de corriente continua y corriente alterna .
  • Transmisión: Transmite la fuerza del motor al movimiento deseado, ya sea lineal, rotativo o angular.
Aplicaciones:
  • Industria Automotriz: Se utilizan en ventanas, cierres centralizados y ajustes de asientos.
  • Automatización Industrial: Controlan válvulas, robots y otros dispositivos, mejorando la eficiencia en líneas de producción.
  • Domótica: Permiten el control de puertas, persianas y sistemas de climatización en hogares inteligentes.

Actuadores eléctricos

Actuadores neumáticos

1997

Los actuadores neumáticos son dispositivos que convierten la energía del aire comprimido en movimiento mecánico. Se utilizan en diversas industrias y maquinarias, como grúas telescópicas. Existen dos tipos principales: los de simple efecto, que mueven en una dirección, y los de doble efecto, que permiten movimiento en ambas direcciones. También hay actuadores rotativos que generan movimiento de giro.Los más comunes incluyen actuadores de simple y doble efecto, rotativos, de vástago pasante, de diafragma, y más. Son cruciales en manufactura, embalaje y sectores que requieren seguridad, como la industria química.Además, se integran bien con otros sistemas, como la automatización y la robótica, mejorando la precisión y eficiencia en los procesos industriales.

Actuador inteligente

2005

Los actuadores son dispositivos mecánicos que permiten aplicar movimiento o fuerza a un producto o proceso de forma indirecta. Pueden ser controlados manualmente o mediante software, lo que da lugar a los llamados actuadores "inteligentes". Existen varios tipos de actuadores, siendo los más comunes los de movimiento lineal y rotativo.Su función principal es facilitar el movimiento de productos que, de otro modo, se moverían manualmente. Los actuadores simples se activan con mecanismos como palancas o botones, mientras que los actuadores inteligentes utilizan interfaces de computadora para monitorear y gestionar criterios como peso y tamaño a lo largo de procesos como cintas transportadoras. Si un producto no cumple con ciertos estándares, el actuador inteligente puede activarse para moverlo adecuadamente.

Actuador piezoeléctrico

2012

Los actuadores piezoeléctricos son transductores que convierten señales eléctricas en desplazamientos físicos controlados con alta precisión, aprovechando el efecto piezoeléctrico mediante acoplamiento electromecánico. Estos dispositivos evitan la carrera, lo que permite desarrollar energía utilizable y son ideales para aplicaciones que requieren un control fino, como en herramientas de mecanizado, espejos y lentes.Además, se utilizan para controlar válvulas hidráulicas en motores especializados y bombas de pequeño volumen. En comparación con los actuadores electromagnéticos, los piezoeléctricos presentan ventajas como un diseño flexible, tamaño compacto y capacidad de posicionamiento submicrométrico o nanométrico.

Los actuadores térmicos son dispositivos esenciales en la regulación de la temperatura en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Su función principal es abrir o cerrar válvulas para mantener condiciones térmicas óptimas.Funcionamiento: Estos actuadores operan mediante una bobina eléctrica que se calienta con la corriente eléctrica. Este calentamiento genera un movimiento que permite el control de las válvulas del sistema HVAC.Aplicaciones: Los actuadores térmicos tienen diversas aplicaciones, entre las que se incluyen:Sistemas de calefacción: Controlan la temperatura en calefacción central.Sistemas de ventilación: Regulan la posición de compuertas para el flujo de aire.Sistemas de aire acondicionado: Mantienen la temperatura en sistemas de aire acondicionado centralizados.

Actuador térmico

.https://www.interempresas.net/Componentes_Mecanicos/FeriaVirtual/Producto-Actuadores-mecanicos56888.html#:~:text=Los%20actuadores%20mec%C3%A1nicos%20son%20dispositivos,elevaci%C3%B3n%2C%20traslaci%C3%B3n%20y%20posicionamiento%20lineal.https://suspaintecnica.es/blog/funciones-actuadores-electricos-n46https://es.canbosensor.com/info/what-is-a-smart-actuator-71394859.htmlhttps://www.euroinnova.com/profesiones-y-oficios/articulos/actuadores-neumaticoshttps://electrositio.com/que-es-un-actuador-piezoelectrico-funcionamiento-y-sus-aplicaciones/https://indusco.cl/actuadores-que-son-tipos-como-funcionan-y-para-q-sirven/

Bibliografía

Bibliografía

Muchas gracias

Aplicaciones de los actuadores:

  • Robótica: Los actuadores permiten que los robots realicen tareas como mover brazos, girar ruedas o abrir puertas.
  • Automatización industrial: En líneas de producción, los actuadores controlan maquinaria y manipulan objetos.
  • Domótica: En los hogares inteligentes, los actuadores controlan sistemas de calefacción, ventilación, iluminación y seguridad.