- O3. Conocimiento en materias basicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
- G1. Capacidad de análisis y síntesis
- G2. Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica
- G3. Planificación y gestión del tiempo
- G6. Habilidades informáticas básicas
- G10. Capacidad crítica y autocrítica
- G11. Capacidad de adaptación a nuevas situaciones
- G12. Capacidad para generar nuevas ideas
- G13. Resolución de problemas
- G15. Trabajo en equipo
TEMARIO DE AULA
1. Bloque temático I: Consideraciones básicas sobre la Robótica.
1.1 Introducción a la Robótica. Reseña histórica. Definiciones. Clasificaciones. Estructura mecánica de un robot. Características y especificaciones de un robot. Descripción de las estructuras robóticas: Estructura cartesiana, estructura cilíndrica, estructura polar, estructura articulada, estructura Scara, otras estructuras.
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2. Bloque temático II. Herramientas físicas y matemáticas necesarias en Robótica.
2.1. Introducción. 2.2. Descripciones matemáticas espaciales de la posición, rotación y localización de un sólido. 2.3. Cambio de descripciones y transformaciones espaciales: traslaciones; rotaciones (simples, compuestas); ángulos de alabeo, cabeceo y giro; ángulos de Euler; Modelo ángulo/eje, modelos descriptivos de la orientación. 2.4. Transformaciones homogéneas: coordenadas y matrices homogéneas; significado geométrico; aplicación de la matriz homogénea al brazo, muñeca y pinza de un robot. 2.5. Grafos de transformación y movimiento. 2.6. Localización y movimientos de objetos.
2.7. Aspectos físicos y mecánicos aplicados a la robótica. Centroide y centro de masas de un sólido rígido: aplicación a eslabones con geometrías tridimensionales. 2.8. Momento de inercia de un sólido rígido; aplicación a eslabones con geometrías tridimensionales. Teorema de Steiner. 2.9. Tensor de inercia de un sólido rígido. 2.10. Cinemática vectorial (posición, velocidad y aceleración lineal) de un sólido rígido en sistemas de referencia inerciales y no inerciales. 2.11. Cinemática vectorial (posición, velocidad y aceleración angular) de un sólido rígido en sistemas de referencia inerciales y no inerciales.
2.12. Descripción vectorial de las energías mecánicas (traslacional y rotacional) de un sólido rígido. 2.13. Leyes de equilibrio estático en un sólido rígido.
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3. Bloque temático III: Estudio de la cinemática de un robot.
3.1. El problema cinemático directo. Introducción. Planteamiento y resolución del problema cinemático directo P.C.D.: Representación de Denavit-Hartenberg; Sistemas de referencia según la notación de Denavit-Hartenber; Pasos a seguir en la resolución del P.C.D.. Estudio del P.C.D. en varios brazos y muñecas de varios robots industriales. Estudio de la ubicación de un robot en un entorno de aplicación.
3.2. El problema cinemático inverso. Introducción. Planteamiento y resolución del problema cinemático inverso P.C.I.: Estudio de la existencia y unicidad del P.C.I.; Métodos de resolución del P.C.I. (métodos genéricos y métodos particulares); Desacoplo del P.C.I.; Fases en la resolución del P.C.I.. Estudio del P.C.D. en varios brazos y muñecas de varios robots industriales.
3.3. Estudio del mapa de velocidades de un robot. Introducción. Relaciones diferenciales entre los desplazamiento infinitesimales de las articulaciones de un robot y el desplazamiento infinitesimal de su elemento terminal. Método de obtención de la matriz Jacobiana: jacobiano de velocidad lineal y jacobinao de velocidad angular. Obtención del Jacobiano de varios robots industriales. Configuraciones singulares de un robot: Desacoplo del problema; Obtención de las configuraciones singulares del brazo y de la muñeca de un robot.
3.4. Estudio de la estática de un robot. Leyes de equilibrio estático aplicadas a un eslabón. Cálculo recursivo de las ecuaciones de la estática en un robot. Resolución de sencillos ejemplos de manipuladores industriales.
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4. Bloque temático IV. Introdución a la dinámica de un robot.
4.1. Estudio de la dinámica de un robot mediante la formulación de Newton-Euler. Introducción. Formulación recursiva de Newton-Euler: Ecuaciones dinámicas de Newton-Eulet recursivas directas e inversas. Método de obtención del modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Newton-Euler. Resolución de sencillos ejemplos de manipuladores industriales.
4.2. Estudio de la dinámica de un robot mediante la formulación de Lagrange-Euler. Introducción. Definición de la ecuación de Lagrange. Cálculo de las energías cinética y potencial de los eslabones de un robot: Tensores de inercia y Jacobianos de los eslabones; Tensor de inercia global del robot y Fuerzas gravitacionales. Fuerzas generalizadas de un robot. Método de obtención del modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Lagrange Euler. Resolución de sencillos ejemplos de manipuladores industriales.
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5. Bloque temático V. Control cinemático de un robot. Planificación de trayectorias.
5.1. El control cinemático de un robot. Introducción. Relación entre el modelo cinemático de un robot y su control cinemático.Tipos de trayectorias de un robot. Generación y planificación de trayectorias: Interpoladores lineales, cúbicos, PSB, otros.
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6. Bloque temático VI. Introducción al control dinámico de un robot.
6.1. Introducción a la teoría de control de sistemas lineales. Introducción. Modelos matemáticos que describen el comportamiento dinámico de sistemas. Descripción del comportamiento dinámico de sistemas de 1º y 2º orden: regimen transitorio y permanente. Estudio del error en regimen permanente. Estudio de la estabilidad. Controladores PID. Estudio de un servomecanismo como elemento de control de una articulación. Modelo de estado aplicado a las ecuaciones dinámicas de un robot.
6.2. Controles dinámicos de un robot. Introducción. Controles monoarticulares y multiarticulares. Control monoarticular PID. Control monoarticular PID con prealimentación. Control monoarticular PID con prealimentación. Otros tipos de control.
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7. Bloque temático VII. Métodos de programación de robots.
7.1. Introducción. Métodos de programación de robots: programación por guiado y programación textual. Requerimientos de un sistema de programación de robots. Características básicas de los lenguajes de programación de robots. Ejemplos de programación de un robot industrial.
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8. Bloque temático VIII. Introducción a la tecnología de los robots.
8.1. Introducción. Actuadores utilizados en robótica: actuadores neumáticos (cilindros y motores), actuadores hidráulicos (cilindros y motores), actuadores electromecánicos (motores paso a paso, c.c., c.a., etc). Sensores utilizados en robótica: Medida de la posición lineal y angular (encorders absolutos e incrementales, resolvers); Medida de la velocidad (dinamos tacométricas); otros sensores. Transmisiones y reductoras. Elementos terminales.
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TEMARIO DE LABORATORIO
Prácticas dirigidas a la PROGRAMACIÓN de modelos utilizados en los robots industriales
Prácticas dirigidas a la PROGRAMACIÓN de tareas básicas sobre manipuladores didácticos.
Prácticas dirigidas a la PROGRAMACIÓN de un manipulador industrial ligero.
Tipo: | Título |
Básica | Robotics: modelling, planning and control / Bruno Siciliano...[et al.]-- New York : Springer, cop. 2009 Absys Biba |
Básica | Analytical robotics and mechatronics / Wolfram Stadler-- New York : McGraw-Hill, cop. 1995 Absys Biba |
Básica | Fundamentos de robótica / Antonio Barrientos...[et al.]-- 2ª ed-- Madrid : McGraw Hill/Interamericana de España, 2007 Absys Biba |
Básica | Introduction to robotics : mechanics and control / John J. Craig-- 3rd ed-- Upper Saddle River (New Jersey) : Pearson Education International, [2005] Absys Biba |
Básica | Robot dynamics and control / Mark W. Spong, M. Vidyasagar-- New York : John Wiley & Sons, cop. 1989 Absys Biba |
Básica | Fundamentals of robotics : analysis and control / Robert J. Schilling-- Englewood Cliffs, New Jersey : Prentice Hall, cop. 1990 Absys Biba |
Básica | Modelling and Control of Robot Manipulators. L. Sciavicco B. Siciliano. Springer-Verlag. ISBN: 1852332212 |
Básica | Introduction to robotics. Mc Kerrow P.J. Addison Wesley. ISBN: 0201182408. |
Básica | Robot Manipulators. Mathematics, programming and control. Paul R. P. MIT-Press. ISBN: 026216082X |
Básica | Robótica. Control, detección, visión e inteligencia. Fu K. S. Pearson Educacion. ISBN: 8476152140. |
Básica | Theory of Robot Control. Carlos Canudas de Wit. Springer-Verlag. ISBN: 3540760547. |
Complementaria | Fundamentos de robótica / Antonio Barrientos... [et al.]-- Madrid [etc.] : McGraw-Hill, [1997] Absys Biba |
Complementaria | Introduction to Robotics : mechanics and control / John J. Craig-- 2nd ed-- Reading, Massachusetts : Addison-Wesley Publishing Company, 1989 Absys Biba |
Complementaria | Robot analysis : the mechanics of serial parallel manipulators / Lung-Wen Tsai-- New York [etc.] : John Wiley & Sons, [1999] Absys Biba |
Complementaria | Robots y sistemas sensoriales / Fernando Torres ... [et.al.]-- Madrid : Prentice Hall, [2002] Absys Biba |
Complementaria | Theory of applied robotics : kinematics, dynamics, and control / Reza N. Jazar-- New York : Springer, [2007] Absys Biba |