Dónde están los sensores
Un robot humanoide es una cadena de actuadores eléctricos que carga con su propio peso. Cada articulación necesita conocer su posición, el par que entrega y su temperatura; los pies y las muñecas necesitan conocer las fuerzas en el contacto; la batería necesita conocer la temperatura de sus celdas. La posición la dan los encóders y la actitud una unidad de medición inercial, ambos dispositivos digitales con su propio procesamiento. El resto son mediciones analógicas clásicas: puentes de galgas y termómetros de resistencia, la misma física que una báscula o una protección de motor, en mucho menos espacio.
Par y fuerza: puentes de galgas
Los sensores de par articular y los sensores de fuerza/par de seis ejes son cuerpos elásticos con galgas extensométricas conectadas en puentes de Wheatstone. Su salida se especifica como la de una célula de carga: milivoltios de señal por voltio de excitación a carga nominal. Un puente de 2 mV/V excitado con 5 V da 10 mV a fondo de escala; una articulación al 30 % de su par nominal produce, por tanto, 3 mV, y una milésima del fondo de escala son 10 µV. Por eso el amplificador y el convertidor están dentro del sensor o justo al lado: una señal de este tamaño no sobrevive a un recorrido por un mazo de cables en movimiento junto a las fases del motor.
La calculadora de células de carga hace esta cuenta para cualquier salida nominal, excitación y carga. La calculadora de puentes de galgas va un paso atrás, de la deformación de las galgas a la salida del puente, y la calculadora de resolución de ADC muestra lo que puede resolver el convertidor detrás del puente: con 18 bits libres de ruido y una ganancia de 128, una señal de 10 mV para 100 N se resuelve en unos 0,0015 N. Trata un puente cada vez. La matriz que separa las seis componentes de un sensor de fuerza/par y elimina la diafonía procede de la calibración del fabricante y no puede reproducirla una calculadora general.
Dónde se coloca el sensor de par importa tanto como su salida nominal. Medido a la salida del reductor, la señal incluye lo que el eslabón entrega realmente; medido en el lado del motor, la fricción y el juego del reductor quedan entre el sensor y la carga.
Temperatura: bobinados y celdas
Los bobinados del motor se protegen con un sensor embebido en el estátor, normalmente un termistor NTC o una PT1000. Ambos se leen como una resistencia. Un termistor habitual de 10 kΩ, β = 3950 K, baja a unos 1270 Ω a 80 °C y a 698 Ω a 100 °C según el modelo Beta; una PT1000 marca 1460,68 Ω a 120 °C. La calculadora de termistores NTC y la calculadora PT100 / PT1000 convierten en ambos sentidos.
La elección entre ambos es en parte una cuestión de cableado. Dentro de un miembro, el sensor suele conectarse con dos hilos finos, y su resistencia se suma a la lectura. Con 3 m de cobre de 0,205 mm² (AWG 24), una PT1000 a dos hilos marca unos 0,13 °C de más a 80 °C; una PT100 con los mismos hilos, unos 1,3 °C de más, diez veces peor, porque su resistencia cambia diez veces menos por grado. La calculadora de error de cables RTD lo muestra para cualquier longitud y sección. Un termistor de 10 kΩ es todavía menos sensible a la resistencia de los cables, a cambio de una curva muy no lineal y de una mayor dispersión entre piezas.
Los packs de baterías usan los mismos termistores de 10 kΩ en celdas y pletinas. El valor Beta varía entre piezas (3435 K y 3950 K son ambos habituales), y usar el equivocado desplaza la lectura varios grados lejos de 25 °C; tómelo, por tanto, de la hoja de datos de la pieza montada.
Lo que una calculadora no puede decir
Las cifras anteriores son conversiones a nivel de sensor. No dicen nada de la dinámica que hace difíciles estas mediciones en un robot: ancho de banda del lazo de par, retardo térmico entre el bobinado y su sensor, deriva térmica de un puente de galgas o fusión de datos de encóders e inerciales. Para encóders, unidades inerciales, pieles táctiles y visión no hay herramienta en este sitio.
La estanqueidad merece una comprobación aparte. Un actuador o conector IP67 ha superado un ensayo de inmersión temporal, que por sí solo no incluye los ensayos con chorro de agua de IP65 e IP66; el decodificador de grado IP explica qué grado cubre qué.
Actualizado el 11 de octubre de 2026