La sigla IGBT corresponde a las iniciales de isolated gate bipolar transistor o sea transistor bipolar de puerta de salida
El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) es un dispositivo electrónico que generalmente se aplica a circuitos de potencia.
Este es un dispositivo para la conmutación en sistemas de alta tensión. La tensión de control de puerta es de unos 15V. Esto ofrece la ventaja de controlar sistemas de potencia aplicando una señal eléctrica de entrada muy débil en la puerta.
Es un componente de tres terminales que se denominan GATE (G) o puerta, COLECTOR (C) y EMISOR (E) y su símbolo corresponde al dibujo de la figura siguiente.
Consideremos que el IBGT se encuentra bloqueado inicialmente. Esto significa que no existe ningún voltaje aplicado al gate. Si un voltaje VGS es aplicado al gate, el IGBT enciende inmediatamente, la corriente ID es conducida y el voltaje VDS se va desde el valor de bloqueo hasta cero. LA corriente ID persiste para el tiempo tON en el que la señal en el gate es aplicada. Para encender el IGBT, la terminal drain D debe ser polarizada positivamente con respecto a la terminal S. LA señal de encendido es un voltaje positivo VG que es aplicado al gate G. Este voltaje, si es aplicado como un pulso de magnitud aproximada de 15, puede causar que el tiempo de encendido sea menor a 1 s, después de lo cual la corriente de drain iD es igual a la corriente de carga IL.Una vez encendido, el dispositivo se mantiene así por una señal de voltaje en el gate. Sin embargo, en virtud del control de voltaje la disipación de potencia en el gate es muy baja.
martes, 28 de septiembre de 2010
sábado, 25 de septiembre de 2010
domingo, 19 de septiembre de 2010
ENSAYO FUNDAMENTOS DE ROBOTICA
ENSAY0:
En los últimos siglos el hombre se ha encontrado con una gran cantidad de adelantos tecnológicos los cuales ha tenido que entender y adaptarse para poder sobrevivir en el mundo de hoy.
Esta revolución social ha hecho que la gente cambie por necesidad ya que todos estos adelantos se han implementado en la totalidad de industrias en las cuales las personas trabajan para poder sobrevivir. Uno de estos adelantos es el llamado robot el cual cualquier persona en la actualidad te da una definición o idea de lo que cree que es.
Es realmente interesante como cualquier persona está familiarizada con un robot y esto es gracias a la ciencia ficción el cual hoy en día es un medio muy importante de comunicación en la sociedad.
A pesar de lo que se ha mencionado hoy en día encontramos gente que todavía cree un robot como un mito o ciencia ficción y en ocasiones aun es admirado y temido.
1.1 ANTECEDENTES HISTORICOS.
Al paso del tiempo el hombre ha buscado desarrollar aparatos o maquinas que realicen las tareas y los movimientos que realiza el hombre. Los griegos los mencionaban autómatas. De esta palabra deriva la actual autómata: maquina que imita la figura y movimientos de un ser animado.
Los griegos utilizaban esto principalmente para divertirse mediante poleas, palancas y dispositivos hidráulicos mientras que los árabes les comenzaron a dar una aplicación más práctica. Pero el autómata más antiguo fue el Gallo de Estrasburgo que al dar las horas movía las alas y el pico.
Estos dispositivos fueron desarrollados por personas dedicadas a la relojería. Su misión era el de entretener a la gente y servir a la atracción en ferias. En este periodo se realizaron una gran variedad de autómatas que fueron un gran auge de esa época.
La palabra robot fue usada por primera vez en 1921cuando el escritor checo Karel Capek estrena en el teatro su obra Rossum’s Universal Robot (R.U.R.). Su origen es la palabra robota que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. La obra se veían maquinas androides fabricadas a partir de una formula desarrollada por científico. Estos robots servían a sus jefes humanos hasta que se revelan y terminan con la vida humana dejando solo a su creador con la finalidad de que les enseñe como reproducirse.
Otro escritor Isaac Asimov impulsor de la palabra robot publico en una revista una historia en la que por primera vez enuncio sus tres leyes de la robótica.
1. Un robot no puede perjudicar a un ser humano.
2. Un robot ha de obedecer las órdenes recibidas de un ser humano, excepto si tales órdenes entran en conflicto con la primera ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia mientras tal protección no entre en conflicto con la primera o segunda ley.
1.2 ORIGEN Y DESARROLLO DE LA ROBOTICA
Los desarrollos mas aplicados a lo que es un robot fueron los telemanipuladores desarrollados con el objetivo de manipular elementos radioactivos sin riesgos para el operador.
Años más tarde con el uso de la tecnología electrónica y del servocontrol empezaron a interesarse otras industrias para su uso como la submarina, militar y la espacial.
La primera patente de un dispositivo robótico fue solicitada en 1954.
El crecimiento de la robótica en Japón aventajo en breve a los Estados Unidos gracias a Nissan, que formo la primera asociación robótica del mundo Asociación de Robótica Industrial de Japón (JIRA). Más tarde en América y después en Europa se realizaron asociaciones.
La evolución de los primeros robots industriales desde sus primeros comienzos han sido vertiginosas en poco más de 30 años las investigaciones y desarrollos sobre robótica industrial han permitido que los robots tomen posesión de grandes áreas de las industrias.
1.3 DEFINICION Y CLASIFICACION DEL ROBOT.
Buena parte de la clasificación y definiciones de robot existentes destinados a la fabricación flexible de series y que se les conoce como robot industrial o robot de producción.
1.3.1 DEFINICION DE ROBOT INDUSTRIAL.
Es complicado establecer una definición formal ya que mientras que para los japoneses un robot industrial es cualquier dispositivo mecánico dotado de artículos móviles destinado a la manipulación.
Pero la definición más aceptada es la de la Asociación de Industrias Robóticas (RIA) es:
Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.
Manipulador. Mecanismo formado generalmente por elementos en serie, articulados entre sí, destinado al agarre y desplazamiento de objetos.
Robot. Manipulador automático servocontrolado, reprogramable, polivalente, capaz de posicionar y orientar piezas siguiendo trayectorias variables reprogramables.
1.3.2 CLASIFICACION DEL ROBOT INDUSTRIAL.
La IFR distingue entre cuatro tipos de robots:
Robot secuencial.
Robot de trayectoria controlable.
Robot adaptativo.
Robot telemanipulado.
1.3.3 ROBOTS DE SERVICIO Y TELEOPERADOS.
Los robots de servicio son dispositivos electromecánicos móviles o estacionarios dotados normalmente de uno o varios brazos mecánicos independientes controlados por un programa de ordenador, estos pueden ser:
Telemanipulador.
Manipulador secuencial.
Robot servocontrolado estacionario.
Robot sensorizado estacionario.
Robot de actuación en exteriores.
Los robots teleoperados son dispositivos robóticos con brazos manipuladores con sensores y cierto grado de movilidad controlados remotamente por un operador humano, estos son:
Funcionoides.
Humanoides.
Insectoides.
Robots domésticos.
Robots submarinos.
domingo, 29 de agosto de 2010
Los Problemas En La Cinematica De Un Robot
La cinemática del brazo del robot trata con el estudio analítico de la geometría de movimiento del robot con respecto a un sistema de coordenadas de referencia fijo sin considerar las fuerzas o momentos que originan el movimiento. Así, la cinemática se interesa por la descripción analítica del desplazamiento espacial del robot como una función del tiempo, en particular de las relaciones entre la posición de la variable de articulación y la posición y orientación del efecto final del brazo del robot. La cinemática del robot estudia el movimiento del mismo con respecto a un sistema de referencia. Así, la cinemática se interesa por la descripción analítica del movimiento espacial del robot como una función del tiempo, y en particular por las relaciones entre la posición y la orientación del extremo final del robot con los valores que toman sus coordenadas articulares.
Existen dos problemas fundamentales para resolver la cinemática del robot, el primero de ellos se conoce como el problema cinematico directo, y consiste en determinar cual es la posición y orientación del extremo final del robot, con respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia, conocidos los valores de las articulaciones y los parámetros geométricos de los elementos del robot, el segundo denominado problema cinematico inverso resuelve la configuración que debe adoptar el robot para una posición y orientación del extremo conocidas.
Como las variables independientes en un robot son las variables de articulación, y una tarea se suele dar en términos del sistema de coordenadas de referencia, se utiliza de manera más frecuente el problema cinemático inverso. Denavit y Hartenberg en 1955 propusieron un enfoque sistemático y generalizado de utilizar álgebra matricial para describir y representar la geometría espacial de los elementos del brazo del robot con respecto a un sistema de referencia fijo. Este método utiliza una matriz de transformación homogénea 4 x 4 para describir la relación espacial entre dos elementos mecánicos rígidos adyacentes y reduce el problema cinemático directo a encontrar una matriz de transformación homogénea 4 x 4 que relaciona el desplazamiento espacial del sistema de coordenadas de la mano al sistema de coordenadas de referencia. Estas matrices de transformación homogéneas son también útiles en derivar las ecuaciones dinámicas de movimiento del brazo del robot. En general, el problema cinemático inverso se puede resolver mediante algunas técnicas. Los métodos utilizados más comúnmente son el algebraico matricial, iterativo o geométrico.
Se utiliza fundamentalmente el álgebra vectorial y matricial para representar y describir la localización de un objeto en el espacio tridimensional con respecto a un sistema de referencia fijo. Dado que un robot puede considerar como una cadena cinemática formada por objetos rígidos o eslabones unidos entre sí mediante articulaciones, se puede establecer un sistema de referencia fijo situado en la base del robot y describir la localización de cada uno de los eslabones con respecto a dicho sistema de referencia. De esta forma, el problema cinematico directo se reduce a encontrar una matriz homogénea de transformación T que relacione la posición y orientación del extremo del robot respecto del sistema de referencia fijo situado en la base del mismo. Esta matriz T será función de las coordenadas articulares.
El objetivo del problema cinematico inverso consiste en encontrar los valores que deben adoptar las coordenadas articulares del robot p=(p1, p2,..., pn) etc. T para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial. Así como es posible abordar el problema cinematico directo de una manera sistemática a partir de la utilización de matrices de transformación homogéneas, e independientemente de la configuración del robot, no ocurre lo mismo con el problema cinemático inverso, siendo el procedimiento de obtención de las ecuaciones fuertemente dependiente de la configuración del robot.
Otros problemas que se pueden encontrar son:
Un sistema de mando de robot causa a un manipulador remoto, seguir una trayectoria de referencia estrechamente en un marco de referencia Cartesiano en el espacio de trabajo, sin el recurso a un modelo matemático intensivo de dinámica del robot y sin el conocimiento del robot y parámetros de carga. El sistema, derivado de la teoría lineal multivariable, utiliza a los manipuladores delanteros relativamente simples y controladores de retroalimentacion con modelo y adaptable de referencia del mando. El sistema requiere dimensiones de posición y velocidad del extremo manipulador del efector. Éstos pueden obtenerse directamente de los sensores ópticos o por cálculo que utiliza las relaciones de la cinemática conocidas entre el manipulador modelado y el extremo de la juntura de la posición del efector. Derivando las ecuaciones de control, las ecuaciones diferenciales no lineales acopladas a la dinámica del robot, expresan primero la forma general de la cinematica, entonces la linealizacion por cálculo de perturbaciones sobre una especifica operacion del punto en las coordenadas Cartesianas del extremo del efector. El modelo matemático resultante es un sistema multivariable lineal de orden de 2n donde n es el número de coordenadas espaciales independientes del manipulador) esto expresa la relación entre los incrementos del actuador de n voltajes de control (las entradas) y los incrementos de las coordenadas de n, la trayectoria de extremo del efector (los rendimientos). La trayectoria del efector incrementa la referencia, la trayectoria se incrementa: esto requiere la retroalimentacion independiente y controladores de manipulación. Para este propósito, le basta aplicar posición y retroalimentacion de velocidad a través de la matrtiz de n x n posición y velocidad, la matriz de ganancia de retroalimentacion.
Existen dos problemas fundamentales para resolver la cinemática del robot, el primero de ellos se conoce como el problema cinematico directo, y consiste en determinar cual es la posición y orientación del extremo final del robot, con respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia, conocidos los valores de las articulaciones y los parámetros geométricos de los elementos del robot, el segundo denominado problema cinematico inverso resuelve la configuración que debe adoptar el robot para una posición y orientación del extremo conocidas.
Como las variables independientes en un robot son las variables de articulación, y una tarea se suele dar en términos del sistema de coordenadas de referencia, se utiliza de manera más frecuente el problema cinemático inverso. Denavit y Hartenberg en 1955 propusieron un enfoque sistemático y generalizado de utilizar álgebra matricial para describir y representar la geometría espacial de los elementos del brazo del robot con respecto a un sistema de referencia fijo. Este método utiliza una matriz de transformación homogénea 4 x 4 para describir la relación espacial entre dos elementos mecánicos rígidos adyacentes y reduce el problema cinemático directo a encontrar una matriz de transformación homogénea 4 x 4 que relaciona el desplazamiento espacial del sistema de coordenadas de la mano al sistema de coordenadas de referencia. Estas matrices de transformación homogéneas son también útiles en derivar las ecuaciones dinámicas de movimiento del brazo del robot. En general, el problema cinemático inverso se puede resolver mediante algunas técnicas. Los métodos utilizados más comúnmente son el algebraico matricial, iterativo o geométrico.
- El problema cinematico directo.
Se utiliza fundamentalmente el álgebra vectorial y matricial para representar y describir la localización de un objeto en el espacio tridimensional con respecto a un sistema de referencia fijo. Dado que un robot puede considerar como una cadena cinemática formada por objetos rígidos o eslabones unidos entre sí mediante articulaciones, se puede establecer un sistema de referencia fijo situado en la base del robot y describir la localización de cada uno de los eslabones con respecto a dicho sistema de referencia. De esta forma, el problema cinematico directo se reduce a encontrar una matriz homogénea de transformación T que relacione la posición y orientación del extremo del robot respecto del sistema de referencia fijo situado en la base del mismo. Esta matriz T será función de las coordenadas articulares.
- El problemaCinemática Inversa.
El objetivo del problema cinematico inverso consiste en encontrar los valores que deben adoptar las coordenadas articulares del robot p=(p1, p2,..., pn) etc. T para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial. Así como es posible abordar el problema cinematico directo de una manera sistemática a partir de la utilización de matrices de transformación homogéneas, e independientemente de la configuración del robot, no ocurre lo mismo con el problema cinemático inverso, siendo el procedimiento de obtención de las ecuaciones fuertemente dependiente de la configuración del robot.
Otros problemas que se pueden encontrar son:
- Aumentando la destreza de robots repetitivos.
- El mando adaptable de un manipulador remoto.
Un sistema de mando de robot causa a un manipulador remoto, seguir una trayectoria de referencia estrechamente en un marco de referencia Cartesiano en el espacio de trabajo, sin el recurso a un modelo matemático intensivo de dinámica del robot y sin el conocimiento del robot y parámetros de carga. El sistema, derivado de la teoría lineal multivariable, utiliza a los manipuladores delanteros relativamente simples y controladores de retroalimentacion con modelo y adaptable de referencia del mando. El sistema requiere dimensiones de posición y velocidad del extremo manipulador del efector. Éstos pueden obtenerse directamente de los sensores ópticos o por cálculo que utiliza las relaciones de la cinemática conocidas entre el manipulador modelado y el extremo de la juntura de la posición del efector. Derivando las ecuaciones de control, las ecuaciones diferenciales no lineales acopladas a la dinámica del robot, expresan primero la forma general de la cinematica, entonces la linealizacion por cálculo de perturbaciones sobre una especifica operacion del punto en las coordenadas Cartesianas del extremo del efector. El modelo matemático resultante es un sistema multivariable lineal de orden de 2n donde n es el número de coordenadas espaciales independientes del manipulador) esto expresa la relación entre los incrementos del actuador de n voltajes de control (las entradas) y los incrementos de las coordenadas de n, la trayectoria de extremo del efector (los rendimientos). La trayectoria del efector incrementa la referencia, la trayectoria se incrementa: esto requiere la retroalimentacion independiente y controladores de manipulación. Para este propósito, le basta aplicar posición y retroalimentacion de velocidad a través de la matrtiz de n x n posición y velocidad, la matriz de ganancia de retroalimentacion.
martes, 24 de agosto de 2010
CARACTERISTICAS DE LOS FILTROS FIFO Y FILO
FIFO (First-in First-out)
Usa la técnica de Almacenamiento y reenvío
FILO
La presente invención se refiere a un circuito de filtrado de datos digitales. Estos datos digitales circuito de filtrado es capaz de implementar los pasos de cálculo de una transformada discreta de un conjunto de datos originales, y el cálculo de una transformada inversa discreta del conjunto de datos transformados así obtenidos. Para ello, cuenta con un módulo de filtrado primero (FILo1) destinado a filtrar los datos impares transformado o los 3 impares transforma los elementos de datos con las frecuencias más altas en el conjunto de datos transformados, y un segundo módulo de filtrado (FILo2) conectado a la primera módulo de filtrado y la intención de filtrar los datos 2 impares transformado con las frecuencias más altas en el conjunto de datos transformados.
La invención es la siguiente:
1. Un circuito de filtración de datos digitales para corregir los artefactos de bloqueo en un dominio de la frecuencia dentro de un dispositivo de procesamiento de video basado en bloques, los datos de filtrado digital de circuito que comprende: medios para realizar una transformación lineal discreto para transformar un conjunto de valores de luminancia de entrada, a partir de dos segmentos adyacentes de vídeo , en un conjunto correspondiente de valores transformados en el dominio de la frecuencia, en el que los valores transformado en el dominio de la frecuencia comprenden una pluralidad de valores de datos, incluso transformado y una pluralidad de valores de datos impares; medios para realizar una transformada discreta inversa lineal para transformar los valores del dominio de la frecuencia a un conjunto correspondiente de valores filtrados para su uso en un dispositivo de pantalla, junto al dispositivo de procesamiento de vídeo, y un circuito de control junto a los medios para llevar a cabo la transformación discreta lineal y la inversa, en donde el circuito de control está configurado para activar selectivamente al menos uno de una pluralidad de módulos de filtrado, en donde la pluralidad de módulos de filtrado consta de módulo de filtrado de al menos un extraño filtro por lo menos uno de los impares transformado los valores de datos.
Usa la técnica de Almacenamiento y reenvío
- En su forma más sencilla, el mecanismo de cola FIFO, se encarga de almacenar paquetes cuando hay congestión en la red, y a enviarlos cuando tiene la posibilidad, manteniendo el orden de llegada, es decir, que no ofrece ninguna prioridad de unos paquetes sobre otros.
- Es el método más rápido.
- Este es el mecanismo que se suele utilizar por defecto, como ya comentamos anteriormente cuando hablamos de ‘best-effort’.
- Cisco lo utiliza por defecto en enlaces superiores a T1 (1.5 Mbps)
- FIFO está limitado por su bufer.
- Este algoritmo, al igual que ocurre con el resto de mecanismo de cola, tiene como limitación la capacidad de su bufer en momentos de congestión.
- No es recomendable para QoS
- Hoy en día se necesitan algoritmos más sofisticados, que permiten diferenciar entre distintos tipos de paquete, por lo que este método está cayendo en desuso.
FILO
La presente invención se refiere a un circuito de filtrado de datos digitales. Estos datos digitales circuito de filtrado es capaz de implementar los pasos de cálculo de una transformada discreta de un conjunto de datos originales, y el cálculo de una transformada inversa discreta del conjunto de datos transformados así obtenidos. Para ello, cuenta con un módulo de filtrado primero (FILo1) destinado a filtrar los datos impares transformado o los 3 impares transforma los elementos de datos con las frecuencias más altas en el conjunto de datos transformados, y un segundo módulo de filtrado (FILo2) conectado a la primera módulo de filtrado y la intención de filtrar los datos 2 impares transformado con las frecuencias más altas en el conjunto de datos transformados.
La invención es la siguiente:
1. Un circuito de filtración de datos digitales para corregir los artefactos de bloqueo en un dominio de la frecuencia dentro de un dispositivo de procesamiento de video basado en bloques, los datos de filtrado digital de circuito que comprende: medios para realizar una transformación lineal discreto para transformar un conjunto de valores de luminancia de entrada, a partir de dos segmentos adyacentes de vídeo , en un conjunto correspondiente de valores transformados en el dominio de la frecuencia, en el que los valores transformado en el dominio de la frecuencia comprenden una pluralidad de valores de datos, incluso transformado y una pluralidad de valores de datos impares; medios para realizar una transformada discreta inversa lineal para transformar los valores del dominio de la frecuencia a un conjunto correspondiente de valores filtrados para su uso en un dispositivo de pantalla, junto al dispositivo de procesamiento de vídeo, y un circuito de control junto a los medios para llevar a cabo la transformación discreta lineal y la inversa, en donde el circuito de control está configurado para activar selectivamente al menos uno de una pluralidad de módulos de filtrado, en donde la pluralidad de módulos de filtrado consta de módulo de filtrado de al menos un extraño filtro por lo menos uno de los impares transformado los valores de datos.
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