Telescopio espacial Hubble.

 

Subtema 3: El telescopio espacial Hubble

¿Has escuchado hablar de este telescopio? Ahora vamos a explicar uno de los telescopios más impresionantes que ha fabricado la ciencia. Se trata del Telescopio espacial Hubble (Hubble Space Telescope en inglés, HST en siglas). Actualmente está situado en los bordes exteriores de la atmósfera, en una órbita circular alrededor de la Tierra a 593 kilómetros sobre el nivel del mar, que tarda en recorrer entre 96 y 97 minutos. Se ve así:

 

Hubble fue puesto en órbita el 24 de abril de 1990 como un proyecto conjunto de la NASA y de la Agencia Espacial Europea (ESA). El telescopio puede obtener resoluciones ópticas mayores de 0,1 segundo de arco. Tiene un peso total en torno a los 11,000 kilos. Es de forma cilíndrica, con una longitud de 13,2 m y un diámetro máximo de 4,2 metros.

 

El telescopio Hubble es reflector y dispone de dos espejos, teniendo el principal 2,4 metros de diámetro. Para la exploración del cielo incorpora varios espectrómetros y tres cámaras, una de campo estrecho para fotografiar zonas pequeñas del espacio (de brillo débil por su lejanía), otra de campo ancho para obtener imágenes de planetas y una tercera infrarroja. Aquí puedes apreciar el telescopio desde otro ángulo y con el planeta Tierra de fondo:

 

Mediante dos paneles solares genera electricidad con la que alimenta las cámaras, los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio, y los equipos de refrigeración de la cámara infrarroja y el espectrómetro, que trabajan a -180 ºC.

 

Desde su lanzamiento, el telescopio ha recibido varias visitas de los astronautas para corregir diversos errores de funcionamiento e instalar equipo adicional. Debido al rozamiento con la atmósfera (muy tenue a esa altura), el telescopio va perdiendo peso muy lentamente, ganando velocidad, de modo que cada vez que es visitado, el transbordador espacial ha de empujarlo a una órbita ligeramente más alta.

 

Gracias a las observaciones realizadas con el Hubble, los astrónomos confirmaron la existencia de los agujeros negros, aclararon ideas sobre el nacimiento del Universo en una gran explosión, el Big Bang, ocurrida hace unos 13,700 millones de años, y revelaron nuevas galaxias y sistemas en los rincones más recónditos del cosmos. El Hubble también ayudó a los científicos a establecer que el sistema solar es mucho más joven que el Universo.

 

En la siguiente imagen puedes ver las partes del telescopio:

 

Fuente: https://www.astromia.com/astronomia/telescopiohubble.htm

Partes de un telescopio.

 

Subtema 2: Partes de un telescopio

La pregunta esencial es: ¿Cómo está formado el telescopio? Un telescopio tiene numerosas partes diferentes que realizan diferentes funciones. No obstante, todas las partes son importantes, especialmente cuando se considera la función final de este aparato. A continuación, te explico cada uno de sus elementos y su funcionamiento:

 

®    Lente

Como base para la vista principal del telescopio, la lente es una de las partes más importantes del telescopio. La lente se compone de lente convexa, lente cóncava, espejo cóncavo, distancia de enfoque, campo de visión, aumento y resolución. Recoge y controla el movimiento de la luz y la vista en la que se ve el cielo. Los telescopios de refracción funcionan usando dos lentes para enfocar la luz y hacer que parezca que el objeto está más cerca de ti de lo que realmente está. Ambos lentes tienen una forma llamada «convexa». Las lentes convexas funcionan doblando la luz hacia adentro.

 

®    Buscador

Como su nombre indica sirve para buscar los objetos que queremos observar, es un pequeño tubo que va acoplado al tubo principal del telescopio, generalmente tiene 6 aumentos, sirve para alinear la visión con el objeto a observar, en su interior podemos ver una cruz en forma de diana y es dónde debemos apuntar el objeto que queremos observar. Este, es un telescopio menor que se monta en el tubo principal. El buscador se utiliza para localizar el objeto principal que se va a visualizar. Localiza y dirige el telescopio hacia el objeto principal para una visión clara.

 

®    Ocular

El ocular es una parte del lente ocular. Proporciona la cerradura para la seguridad del telescopio. El ocular evita que la lente ocular se caiga y eventualmente se rompa o desaparezca. También mejora la visión clara desde la lente hasta el objeto.

 

®    El Porta Ocular

Es dónde van colocados los oculares, tiene una rueda con la que enfocamos el objeto a observar, es imprescindible disponer de tres oculares de diferentes medidas.

 

®    El Tubo

El tubo del telescopio tiene el espejo principal. Normalmente tiene un diámetro de 8 pulgadas y tiene una cubierta de tubo; éste mejora el ajuste de la distancia focal mediante el control del mando, por lo regular se encuentra por debajo de la parte posterior de la imagen. Por tal motivo, el tubo del telescopio constituye una parte importante de la funcionalidad del telescopio.

 

®    La Montura

Es la sujeción del tubo y va sujeta al trípode, existen diferentes tipos de monturas, según el telescopio. Permite el movimiento del telescopio hacia diferentes lados y direcciones. La montura tiene la latitud de la perilla de regulación. Esta perilla indica la posición de la latitud del observador. Con esta información, es posible que el espectador determine si el objeto a visualizar se encuentra en esa posición o no. La perilla también permite que el telescopio permanezca en equilibrio y que ajuste la dirección correcta de la hora-ángulo-ángulo-reloj-ángulo para una visión efectiva. Por lo tanto, la montura, se utiliza básicamente para mejorar la eficiencia de un telescopio.

 

®    Media Montura

La media montura, se utiliza para subir o bajar la posición de la montura. Esto pone el telescopio en posición en el trípode para que funcione según sea necesario.

 

®    El Contrapeso

Son unos pesos que se ajustan dependiendo de lo que pese el tubo, deben estar perfectamente ajustados para que el telescopio conserve el equilibrio.

 

®    Bandeja Porta Oculares

Como su nombre indica es un espacio dónde se almacenan los oculares que utilizamos en las observaciones. Va ligado al trípode.

 

®    Trípode

Es el contacto del telescopio con el suelo está formado por tres patas y cada una de ellas pues alargarse o encogerse para que el observador pueda trabajar con comodidad, y el telescopio quede perfectamente estable. El trípode se compone de al menos tres soportes; sostiene y retiene el telescopio en su superficie. Está hecho de manera que pueda soportar el telescopio en posiciones inclinadas, rectas o invertidas. Al mismo tiempo, un observador puede fácilmente mover el telescopio a diferentes direcciones con facilidad.

 

Fuente: https://clubtelescopios.info/articulos-de-interes/partes-de-un-telescopio/

Historia del telescopio

EL TELESCOPIO

¡La ciencia no se detiene! En estos días la NASA lanzará al espacio exterior un telescopio súper potente que permitirá observar horizontes nunca antes alcanzados por la vista del humano. Sin duda se esperan nuevos avistamientos en los próximos años, por esa razón, en esta semana abordaremos a profundidad el aparato llamado “telescopio”. Conocerás su historia, las partes que lo componen y cómo funciona el telescopio espacial Hubble. 

Subtema 1: La historia del telescopio

No es exagerado decir que el telescopio fue un invento que revolucionó la ciencia. Su historia se remonta al año 1609, cuando Galileo Galilei presentó su nuevo artilugio en Venecia, Italia. Muchos lo tacharon de diabólico, no obstante, el cielo ―y sus sagrados misterios― se abría ante los ojos del hombre. Así inicia la apasionante evolución de aquel tubo con dos lentes: el telescopio.

Es cierto que desde la antigüedad ya se sabía que una esfera de vidrio puede utilizarse para aumentar imágenes, pero fue hasta mucho más tarde que alguien decidió ensamblar dos lentes en un tubo y mirar a través de él; aunque la fecha, lugar y autor parecen no estar muy claros. Los holandeses se inclinan por el 2 de octubre de 1608, cuando Hans Lippershey patentó un instrumento conocido como “kijker”, que significa “mirador”.

Lippershey era alemán, vivía en Holanda y patentó su invento en Bélgica, por lo que varios países reclaman el honor de su autoría. Sin embargo, como dijo Darwin, “en la ciencia el crédito es del que convence al mundo y no del primero que tiene la idea”; y es por eso que la gloria se la llevó Italia gracias a Galileo Galilei.

Las mejoras introducidas por el genio italiano, que utilizó una lente convexa para el objetivo y una cóncava para el ocular, permitieron usar el aparato como instrumento astronómico. El alemán Johannes Kepler fue el primero en usar dos lentes convexas que enfocaban los rayos en un mismo punto, creando el telescopio refractor en 1611.

Galileo acudió a los poderosos y les enseñó las lunas de Júpiter y las orejas de Saturno con el objetivo de “hacerles ver” y confiando en que no iba contra la Iglesia porque su propósito “no es determinar cómo van los cielos, sino cómo ir a ellos”. Sin embargo, Galileo pasaría sus últimos días en arresto domiciliario e intelectualmente olvidado.

Fuente: https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/el-telescopio-la-historia-del-invento-que-revoluciono-la-ciencia

Partes del telescopio James Webb

 Partes del telescopio James Webb

1. Espejo primario 18 segmentos hexagonales de berilio recubiertos por una fina capa de oro
2. Espejo secundario refleja la luz del espejo primario hacia el módulo de los instrumentos
3. Módulo de instrumentos alberga cámaras, sensores e instrumentos científicos
4. Escudo solar 5 capas de kaptón para disipar el calor y proteger de la luz
5. Aleta ayuda a estabilizar el satélite y a equilibar la presión solar en el escudo
6. Pánel solar siempre dirigido hacia el Sol es la fuente de energía del observatorio
7. Antena de comunicación para enviar los datos a la Tierra y recibir instrucciones de la NASA
8. Módulo de control con sistemas de computación, comunicación, propulsión, navegación y estructurales
9. Telescopios estelares pequeños telescopios que emplean patrones de las estrellas para dirigir el observatorio

Organizaciones: NASA, ESA y CSA (Agencia Espacial Estadounidense, Europea y Canadiense, respectivamente)
Fecha de lanzamiento: marzo 2021

Microcontroldadores.

 

Subtema 3. Microcontroladores

Ahora conocerás más sobre los sistemas de control, al explorar el interesante mundo de los “microcontroladores”. Es importante reconocer que, para la robótica, es necesario el uso de diversos dispositivos para un óptimo trabajo y la incorporación de microcontroladores aumentan los componentes físicos de los robots. En la actualidad, el software de los robots se estructura en tres niveles: sistema operativo, plataforma de desarrollo y aplicaciones concretas, el microcontrolador puede hacer operaciones muy sofisticadas, con la idea de facilitar las aplicaciones robóticas.

Como sabes, el modo en que se programan los robots se ha ido desarrollando, ya que cuentan con microcontroladores baratos y rápidos que los hacen más inteligentes. La mecánica de creación de aplicaciones para robots no difiere especialmente de la de aplicación, es decir: El programador tiene que escribir la aplicación en cierto lenguaje, compilar y enlazar su código con las bibliotecas de la plataforma o del sistema operativo, para este proceso es necesario el estudio y aprendizaje de la lógica utilizada y el lenguaje de la máquina, para así finalmente ejecutarla en los computadores a bordo del robot.

Los microcontroladores son pequeños chips o dispositivos que pueden ser programados para realizar acciones o instrucciones que nosotros deseemos. Muchos son de bajo costo, prácticos y poderosos para circuitos que necesitan ahorrar espacio físico. Además, son utilizados para mejorar la fiabilidad del funcionamiento y disminuir el consumo en los circuitos.

Características de un microcontrolador

En otras palabras, los microcontroladores son circuitos integrados compuestos de entradas salidas, memoria y unidades lógico-aritméticas. Son, en sí, un elemento completo y funcional para realizar operaciones digitales. En contraste, comparados con un microprocesador, son más “lentos”, dado que realizan menos instrucciones por segundo. A continuación, podrás ver un ejemplo con símbolos y sus principales partes.

El circuito integrado L293D es un controlador de motores. Esta construido con 4 mitades de puente-H; esta característica nos permite controlar distintas cantidades de motores. Por ejemplo, puede controlar cuatro motores DC unidireccionalmente o dos motores DC en ambas direcciones. También podría controlar un motor a pasos de bi-polar. Como puedes ver, este controlador tiene varias aplicaciones.

 

Una de las principales ventajas del controlador, es que permite una alimentación independiente para los motores. Por darte un ejemplo, se pueden controlar motores desde los 4.5 Vdc hasta 36 Vdc. Es importante mencionar que, cuando se manejan potencias mayores a 5 watts (P = V*I), se necesita un buen disipador. El voltaje lógico de control es de 5 Vdc. A pesar de esta restricción, podría ser controlado con lógica de 3.3 V. La desventaja de usar lógica de 3.3 V es que aún requeriría una fuente de 5 VDC conectada al pin 16.

 

De momento esto es lo más importante sobre sistemas de control. Te recomiendo repasar la información varas veces y observar vídeos que te ayuden a comprender mejor el universo de los robots. Si tienes alguna pregunta, sugerencia o comentario, no dudes en ponerte en contacto con un servidor, para mí es un gusto platicar sobre estos temas. ¡Nos vemos a la próxima!

 

 

Fuente: https://aleph.org.mx/que-es-el-puente-h-l293d

Sistemas de control - grados de control

 

Subtema 2: Grados de control

 

¿Recuerdas qué es un sistema de control? ¿Te acuerdas cuál es su principal función? ¡Recurre a tus apuntes! Ya que ahora continuaremos con este tema, al conocer los “grados de control”. Lo primero que debes saber es que existen varios grados de control en son función del tipo de parámetros que se regulan, lo que da lugar a las siguientes unidades de control:

®      De posición: el controlador interviene únicamente en el control de la posición del elemento terminal.

®      Cinemático: en este caso el control se realiza sobre la posición y la velocidad.

®      Dinámico: controla las propiedades dinámicas del manipulador y de los elementos asociados a él, además de regular la velocidad y la posición.

®      Adaptativo: engloba todas las regulaciones anteriores y, también, se ocupa de controlar la variación de las características del manipulador al variar la posición.

Cabe destacar otra clasificación de control, y es la que distingue entre control en bucle abierto y control en bucle cerrado. El control en bucle abierto da lugar a muchos errores, y aunque es más simple y económico que el control en bucle cerrado, no se admite en aplicaciones industriales en las que la exactitud es una cualidad imprescindible.

La inmensa mayoría de los robots que hoy día se utilizan con fines industriales se controlan mediante un proceso en bucle cerrado, es decir, mediante un bucle de realimentación. Este control se lleva a cabo con el uso de un sensor de la posición real del elemento terminal. La información recibida desde el sensor se compara con el valor inicial deseado y se actúa en función del error obtenido, de forma tal que la posición real coincida con la que se había establecido inicialmente.

¿Qué es un sistema de lazo abierto?

Un sistema de control de lazo abierto se caracteriza por que no recibe ninguna información o retroalimentación sobre el estado de la variable, por lo regular estos se utilizan cuando la variable es predecible y tiene un amplio margen de error, ya que se puede calcular el tiempo o las veces que se debe de repetir el ciclo para completar el proceso.

 

 

¿Qué es un sistema de lazo cerrado?

Como te puedes imaginar ya, este sistema es más completo ya que recibe información sobre los estados que va tomando la variable. Esta retroalimentación se logra colocando sensores que envían información de puntos clave del proceso para que así pueda actuar de manera autónoma.

 

Fuentes: https://platea.pntic.mec.es/vgonzale/cyr_0708/archivos/_15/Tema_5.3.htm

https://ingmecafenix.com/automatizacion/sistema-de-control

Sistema de control de un robot

 

TEMA DE LA SEMANA:

SISTEMA DE CONTROL DE UN ROBOT

¡Hola de nuevo! Para mí es un gusto continuar compartiendo información relevante relacionada con la robótica. En esta ocasión hablaremos sobre los sistemas de control de un robot; veremos qué son, los grados de control que hay sobre ellos, y cómo funcionan los microcontroladores. Así que abre tu bloc de notas, libreta de apuntes o cuaderno de robótica, ¡porque ya comenzamos!

 

Subtema 1: ¿Qué son los sistemas de control?

Los sistemas de control están formados por un conjunto de dispositivos de diversa naturaleza (mecánicos, eléctricos, electrónicos, neumáticos, hidráulicos) cuya finalidad es controlar el funcionamiento de una máquina o de un proceso.

En todo sistema de control podemos considerar una señal de entrada que actúa sobre el mismo y una señal de salida proporcionada por el sistema, según el siguiente esquema:

 

Podemos pensar, por ejemplo, en un sistema de control destinado a verificar la temperatura en una habitación: la temperatura es la magnitud variable que queremos controlar y para regularla hay que aplicar una señal de entrada al sistema de calefacción; como resultado se alcanza un determinado valor en la temperatura de la habitación que constituye la señal de salida del sistema. Existen dos tipos de sistemas de control: en lazo abierto y en lazo cerrado.

En otras palabras, el sistema de control es el "cerebro" del robot, el órgano de tratamiento de la información. Es el responsable de determinar los movimientos precisos de cada parte del mecanismo para que el elemento terminal pueda ser movido a la posición y orientación requeridas en el espacio. Puede tratarse de un PLC (Programmable Logic Controller) en los modelos menos avanzados o de un sistema basado en microprocesadores en los más avanzados. En su memoria contiene un modelo físico del propio robot, un modelo de su entorno y los programas necesarios para desarrollar los algoritmos de control.

 

 

Fuente: https://ingmecafenix.com/automatizacion/sistema-de-control