Giroscopios y acelerómetros electrónicos para medición de velocidad angular de mecanismos

La determinación de la posición y orientación juega un rol importante en la descripción de cuerpos rígidos y mecanismos en general. Entre estos últimos se encuentran, por ejemplo: robots, sistemas de visión, aeronaves, satélites y submarinos. Por otra parte, para fines de control automático de esa clase de mecanismos (robots aeronaves, submarinos y satélites), puede requerirse el sensado mediante medición directa de variables físicas como orientación y velocidad angular. Motivados por las posibilidades de medir la orientación y principalmente la velocidad angular de algún objeto utilizando sensores giroscopios y acelerómetros, en esta tesis se aborda un estudio teórico-experimental del uso e implementación de estos sensores. Además, se presenta el diseño de un sistema utilizando componentes electrónicos para medir la velocidad angular a la que está girando el eje de un motor. Para comprobar el funcionamiento adecuado del sistema propuesto se realizaron pruebas de laboratorio en las que se comparan las mediciones obtenidas con una referencia confiable. The determination of position and orientation plays an important role in the description of rigid bodies and mechanisms in general. An example of these are: robots, vision systems, aircraft, satellites and submarines. On the other hand, for the purpose of automatic control of this kind of mechanisms (aircraft, submarine and satellite robots), sensing may be required by direct measurement of physical variables such as orientation and angular velocity. Motivated by the possibilities of measuring the orientation and mainly the angular velocity of a object using gyro sensors and accelerometers, this thesis deals with a theoretical-experimental study of the use and implementation of these sensors. In addition, a system design using electronic components to measure the angular speed at which a motor shaft is rotating is presented. To verify the proper functioning of the proposed system, laboratory tests were performed in which the measurements obtained are compared with a reliable reference.