Quinto Curso Industriales.

Primer Curso Automática y Electrónica Industrial

CONTROL Y PROGRAMACIÓN DE ROBOTS

Plan de la Asignatura

Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática

Curso 2011-2012

PROFESORADO

• Francisco Rodríguez Rubio

RESEÑA METODOLÓGICA

La asignatura se imparte en un cuatrimestre a cuatro horas semanales. Así mismo el alumno debe realizar prácticas de laboratorio con las que se pretende poner de manifiesto las posibilidades de aplicación de las tecnologías involucradas y un trabajo de curso.

EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN

Se realizará un examen parcial y un examen final para los alumnos que no superen el parcial. Para aprobar cada examen es necesario obtener una nota de cinco o superior. Adicionalmente es imprescindible superar los trabajos de curso asociados a la asignatura.

BIBLIOGRAFÍA

• Rubio, F.R. M.G. Ortega, M. Vargas y F. Castaño, 2000. Curso de Introducción a la Robótica, Apuntes de curso.
• Barrientos, A., L.F. Peñin, C. Balaguer y R. Aracil, 2007 Fundamentos de Robótica, McGraw-Hill. Segunda Edición.
• Corke, Peter. 2011. Robotic, Vision and Control. Fundamental Algorithms in Matlab, Springer. Material del libro en Página del autor
• Craig, 1986. Introduction to Robotics, Mechanics and Control. Ed Addison Wesley.
• Fu, K.S., R.C. Gonzalez y C.S.G. Lee. Robótica, Control, Detección, Visión e Inteligencia, Ed. McGraw Hill.
• Groover y otros., 1986. Industrial Robotics, McGraw-Hill.
• Paul, R.P., 1981. Robot Manipulators. Mathematics, Programming and Control, The MIT Press.
• Sciavicco, L., B. Siciliano, 1996. Modeling and Control of Robot Manipulators, Ed McGraw Hill.

PROGRAMA DETALLADO

1. Introducción.
   1. Evolución histórica y aplicaciones.
   2. El Sistema Robot.
   3. Atributos y Morfología de los robots.
   4. Evolución de la robótica.
      • Los robots autónomos.
      • Robots Móviles.
      • Telerobótica.

2. Morfología de robots Manipuladores.
   1. Elementos y enlaces. Grados de libertad.
   2. Configuraciones.
   3. Caracterización de la muñeca: angulos de Euler y RPY.
   4. Volumen de trabajo.
   5. Accesibilidad y movilidad.

3. Accionamientos.
   1. Introducción.
   2. Accionamientos Eléctricos.
   3. Accionamientos Hidráulicos.
   4. Accionamientos Neumáticos.

4. Sensores.
   1. Introducción.
   2. Sensores del estado interno.
      • Sensores de posición.
      • Sensores de velocidad.
      • Sensores de Aceleración.
   3. Sensores del entorno.
      • Sensores de distancias.
      • Percepción táctil.
      • Sensores de fuerza y par.

5. Geometría y Cinemática.
   1. Espacios de representación.
   2. Modelo directo.
   3. Localización del elemento terminal.
   4. Consideraciones computacionales.
   5. Herramientas informáticas.
   6. Ejemplos.

6. Cinemática inversa.
   1. Planteamiento del modelo inverso.
   2. Resolución.
   3. Especificaciones del usuario y localizaciones estándars.
   4. Velocidades lineales y rotacionales.
   5. Jacobiano del manipulador. Fuerzas estáticas.
   6. Jacobiano en el dominio de las fuerzas.

7. Dinámica.
   1. Introducción.
   2. Formulación de Lagrange-Euler.
   3. Ecuaciones de movimiento. Ecuaciones de Newton-Euler. Formulación Newton-Euler iterativa.
   4. Formulación de la dinámica en el espacio cartesiano.
   5. Efecto de fricciones. Simulación dinámica.
   6. Consideraciones sobre la eficiencia computacional.

8. Arquitecturas para control de robots.
   1. Niveles de control.
   2. Especificaciones.
   3. Arquitecturas para control: funciones básicas y de control inteligente, requerimientos, tipos de arquitecturas, diseño funcional.
   4. Gestión de ejecución e implantación.
   5. Descripción de algunas implantaciones.

9. Técnicas de Control.
   1. Introducción.
   2. Generación de trayectorias.
   3. Control de articulaciones.
   4. Control PID individual de articulaciones.

10. Programación de Robots I.
    1. Introducción
    2. Programación por guiado.
    3. Programación a nivel de Robot.
    4. Programación a nivel de tarea.
    5. Lenguajes de programación.

11. Programación de Robots II.
    1. Programación textual.
    2. El robot SCORBOT. Brazo, Controlador, Botonera, Terminal de programación.
    3. El lenguaje de programación ACL.
       • Tipos de comandos y datos.
       • Comandos de control de ejes.
       • Comandos de control de programa y tiempo real.
       • Comandos de control manipulación de posiciones y variables.
       • Comandos de flujo de programa.
       • Comandos de Entrada/Salida.
       • Otros Comandos.
    4. Ejemplos de Programación.

12. Aplicaciones de los robots.
    1. Introducción.
    2. Selección de robots.
    3. Elementos terminales específicos.
    4. Aplicaciones para manipulación de material.
    5. Aplicación en pintura.
    6. Aplicaciones de soldadura.
    7. Células de Fabricación Flexible.