Resolución · PAU Convocatoria Extraordinaria Julio 2016 · Extraordinaria 2016

Chasis con suspensión de balancín (rocker-bogie) y seis ruedas, cada una con su motor

Generador termoeléctrico de radioisótopos (calor de la desintegración del plutonio convertido en electricidad) con baterías de litio, sin depender de paneles solares

Cámaras en el mástil, espectrómetros e instrumentos científicos y un brazo robótico con herramientas y taladro

Ordenador resistente a la radiación que ejecuta la navegación y gestiona los instrumentos; antena de alta ganancia y enlace por orbitadores para comunicar con la Tierra

Aislamiento, calentadores y circuitos de fluido que mantienen la electrónica en su rango de temperatura

Cepillo central con rodillo y dos cepillos laterales (barren la suciedad hacia el centro); turbina de aspiración (motor con ventilador que crea la depresión); depósito con filtro (retiene el polvo)

Dos ruedas motrices laterales, cada una con su motorreductor (permiten avanzar y girar variando la velocidad de cada una) y una rueda delantera pivotante loca

Batería recargable de ion de litio o NiMH, con contactos de carga para volver a la base

Placa controladora (microcontrolador) con la programación; parachoques con sensor de choque, sensores infrarrojos de proximidad y de vacío (para no caer por escaleras); panel de usuario con pantalla y botones

Densidad $\approx 2,7$ g/cm${}^3$; $E\approx 70$ GPa

Densidad $\approx 4,5$ g/cm${}^3$; $E\approx 110$ GPa

Densidad $\approx 1,6$ g/cm${}^3$ y rigidez muy alta en la dirección de las fibras

Densidad $\approx 7,85$ g/cm${}^3$; $E\approx 210$ GPa

En una misión espacial el peso es crítico y los materiales se eligen por su resistencia y rigidez específicas

Motor de corriente continua con reductor (motorreductor) en cada rueda motriz, controlado con PWM

Se alimenta directamente con la batería, bajo coste, pequeño tamaño y poco peso, par alto a baja velocidad con el reductor y control sencillo de velocidad y de sentido (puente en H)

Paso a paso: preciso pero consume corriente incluso parado y tiene menos par a velocidad alta. Sin escobillas: mejor rendimiento y vida, pero requiere electrónica más cara. Se podría añadir un encoder para medir la distancia recorrida

Una matriz de fotodiodos convierte la luz en carga eléctrica, píxel a píxel (efecto fotoeléctrico)

Una masa sísmica (MEMS) cambia la capacidad con la aceleración; el giróscopo detecta la velocidad angular

Disco ranurado y detector óptico que cuenta pulsos por vuelta: distancia recorrida $=$ vueltas $\cdot 2\pi r$

Termistor NTC o Pt100: la resistencia cambia con la temperatura

Un emisor lanza un pulso de ultrasonido, se refleja en el obstáculo y un receptor mide el tiempo $t$ del eco: $d=\frac{vt}{2}$ con $v\approx 343$ m/s

Detecta paredes y muebles sea cual sea su color o material (un infrarrojo falla con superficies negras o brillantes), tiene alcance de unos centímetros a varios metros, es barato y de bajo consumo

Un parachoques con interruptor de contacto sirve de respaldo cuando el obstáculo no se detecta

$\epsilon =\frac{\Delta L}{L_0}=\frac{10,065-10}{10}$

$\sigma =\frac{F}{S}=\frac{100000\text{N}}{60\cdot 10^{-6}{\text{m}}^2}\approx 1,667\cdot 10^9\text{Pa}$

Módulo de elasticidad del material: $E=\sigma /\epsilon \approx 1667/0,0065\approx 256000$ MPa

ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), o policarbonato, moldeado por inyección

Baja densidad ($\approx 1,05$ g/cm${}^3$): menos peso y más autonomía. Buena resistencia al impacto: soporta golpes con muebles. Aislante eléctrico: protege de contactos con la electrónica. Fácil de moldear en formas complejas, con buen acabado y bajo coste, y reciclable

$i=\frac{{\omega }_{entrada}}{{\omega }_{salida}}=20\Rightarrow {\omega }_{salida}=\frac{X}{20}$ rpm

Sin pérdidas, la potencia se conserva ($P=M\omega$): $M_{salida}=20Y$ N$\cdot$m

$r=0,15$ m; ${\omega }_{rueda}=\frac{X}{20}\cdot \frac{2\pi }{60}$ rad/s; $v=\omega r=\frac{X}{20}\cdot \frac{2\pi }{60}\cdot 0,15$

Sus salidas dependen solo del valor actual de las entradas, sin memoria: $S=f(E)$

Sus salidas dependen de las entradas actuales y del estado anterior (memoria), normalmente gobernado por una señal de reloj: $S=f(E,estado)$

El secuencial tiene un lazo de realimentación con elementos de memoria entre la salida y la entrada