Introducción a la robótica y modelado con CAD3
Módulo 1: Introducción al modelado 3D
Bienvenido al curso de robótica y modelado con CAD.
En este curso usted aprenderá las bases para poder diseñar un robot mediante el programa Fusion360, además de ciertos temas básicos de electrónica que se deben de tener en cuenta al momento de diseñar algunas partes mecánicas.
CAD significa Computer-Aided Design (diseño asistido por computadora), de forma que los programas utilizados en las industrias para el diseño de las piezas mecánicas entran en esta categoría.
Un poco de historia
Para poder entender mejor los siguientes temas, es importante comprender la definición de mecanismo y máquina.
Mecanismo: La RAE brinda dos definiciones, “conjunto de las partes de una máquina en su disposición adecuada” y “Estructura de un cuerpo natural o artificial, y en combinación de sus partes constitutivas”.
Máquina: “Conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado”.
A lo largo de la historia de la humanidad sea puesto a prueba el ingenio de las personas con la construcción de diversas obras arquitectónicas y maquinarias para dejar una huella en el tiempo de lo que se estaba viviendo en las diferentes épocas.
Por ejemplo, en la edad antigua se tienen las grandes pirámides de Egipto, las cuales denotan un gran avance ingenieril de la época, ya que la construcción de estas requirió de mecanismos especializados para mover y dimensionar los materiales.
Uno de los personajes que destaca en esta época es Arquímedes, importante matemático e inventor griego que escribió sobre la geometría plana, la aritmética y la mecánica y durante su estancia en Egipto desarrolló el tornillo sin fin con el objetivo de elevar el agua hacia lugares con mayor altitud.
Durante la edad media y el renacimiento se destaca el trabajo del artista Leonardo Da Vinci, quien realizó estudios, diseños y llevó a acabo la construcción de mecanismos con engranajes simples. Da Vinci era un hombre muy estudioso, tenía conocimientos de anatomía, arquitectura, paleontología y botánica; era escritor, escultor, filósofo, ingeniero, inventor, músico, poeta y urbanista.
Dentro de sus obras más ingeniosas se encuentra el diseño de una máquina voladora, la cual no fue ensamblada inmediatamente, sin embargo, con ella estableció algunos de los principios de la aerodinámica.
Software
Ahora bien, todo este contexto histórico nos lleva a deducir que las herramientas que se utilizaban para el diseño de los mecanismos eran simples, como por ejemplo el compás, la regla T, las escuadras y el transportador.
Esos materiales se siguen utilizando en la actualidad en escuelas y colegios, sin embargo, a nivel industrial se utilizan programas que ayudan al momento de realizar la labor de diseño.
Algunos de estos programas son:
AutoCAD
Este programa está orientado al diseño de planos eléctricos, arquitectónicos y mecánicos y tiene funciones de dibujo en 3D, sin embrago, esta característica no es tan utilizada.
SolidWorks
Este programa está enfocado al diseño mecánico en 3D. En él se puede realizar el ensamble de un mecanismo, se pueden hacer simulaciones de esfuerzos mecánicos, tanto en sus piezas, como en el mecanismo final. Es muy versátil y uno de los más utilizados en la industria.
Rhinoceros 3D
Este programa es utilizado principalmente en las áreas de arquitectura, diseño industrial y diseño de joyería; permite un modelado rápido, por lo que es muy versátil para pasar de la parte de diseño a la producción.
Fusion360
Este software es muy similar a solidworks en cuanto a los comandos básicos se refiere, con la ventaja de que tiene un sistema de guardado en la nube que permite accesar a los modelos realizados desde cualquier ordenador.
Este programa es de paga, sin embargo, hay una licencia gratuita por tres años para fines no comerciales. En el caso de los estudiantes, Autodesk (la empresa desarrolladora del programa) proporciona una licencia estudiantil que puede ser renovada durante la estancia en el centro estudiantil mediante el programa para estudiantes que ofrece dicha empresa.