Syllabus
MTF-1025 ROBOTICA
MIM. ROGELIO ALFREDO FLORES HAAS
raflores@itescam.edu.mx
Semestre | Horas Teoría | Horas Práctica | Créditos | Clasificación |
8 | 3 | 2 | 5 | Ingeniería Aplicada |
Prerrequisitos |
• Realizar operaciones con matrices. • Generar diagramas de cuerpo libre. • Automatizar, controlar y programar máquinas. • Diagnosticar y analizar fallas en máquinas. • Analizar, diseñar y aplicar controladores electrónicos para sistemas mecatrónicos. • Seleccionar y aplicar sensores y transductores a sistemas y procesos industriales. • Seleccionar, aplicar y diseñar elementos y dispositivos mecánicos en sistemas dinámicos. • Interpretar y aplicar tolerancias y dimensiones geométricas • Seleccionar materiales para construcción de robots y manipuladores. • Aplicar el análisis de vibraciones, control e instrumentación para medición. • Realizar y/o seleccionar interfaces electrónicas para el control de elementos mecánicos. • Calcular momentos torsionales y flexionantes en los eslabones de articulaciones. |
Competencias | Atributos de Ingeniería |
Reconoce los diferentes esquemas de control y su aplicación para los requerimientos de movimiento de un manipulador. | Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería | Realiza análisis dinámicos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que determinen los pares y fuerzas articulares. | Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería | Realizar a un sistema robótico la masterización con el fin de definir su posición de referencia. | Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas | Realizar análisis cinemáticos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que definen la ubicación espacial, la velocidad y la trayectoria del órgano terminal. | Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería | Elaborar y editar programas en un sistema robótico industrial para implementar dicho manipulador en un proceso industrial. | Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas | Identifica los componentes de un robot industrial para determinar de los grados de libertad y espacio de trabajo de dicho manipulador las disciplinas que intervienen en su análisis y diseño. | Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería | Manipula un robot industrial en forma manual a través de sus diversos sistemas de referencia para ubicar la herramienta de trabajo en puntos de interés. | Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas |
Normatividad |
A. Presencial: En Aula.
El alumno: En Línea: Aula Virtual. . El alumno debe: El participante no debe: |
Materiales |
1. Microcrontroladores; 2. PLC´s; 3. ULN2803; 4. Software COSIMIR; 5. Brazo robótico Mitsubishi RV -1A; 6. Protoboard 7. Lenguajes de Programación (C++, LabView, Pyton, etc); 8. Multimetro digital 9. Computadoras Personales; 9. Actuadores para simular gratificación por periféricos. (motores paso, revolución o servos) 10. Sensor de proximidad o barrera infrarroja, capacitivos, inductivos, ultrasonicos, etc. |
Bibliografía disponible en el Itescam | |||||
Título |
Autor |
Editorial |
Edición/Año |
Ejemplares |
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Robótica : Manipuladores y robots móviles / |
Ollero Baturone, Aníbal |
Alfaomega, |
2007. |
13 |
- |
Parámetros de Examen | ||
PARCIAL 1 | De la actividad 1.1.1 a la actividad 2.2.4 | |
PARCIAL 2 | De la actividad 3.1.1 a la actividad 4.1.3 |
Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje) | |
1. Morfología del Robot
1.1. Identifica los componentes de un robot industrial para determinar de los grados de libertad y espacio de trabajo de dicho manipulador las disciplinas que intervienen en su análisis y diseño. 1.1.1. Consultar diversas fuentes para conocer publicaciones científicas y tecnológicas de la robótica. https://www.kuka.com/es-mx http://www.mitsubishielectric.com/fa/products/rbt/robot/ https://www.rethinkrobotics.com/ https://www.cobot.mx/ 1.1.2. Describir los componentes de un robot industrial, las características de robots y las definiciones básicas de la robótica. A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica: Transmisiones y Reductores. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica: Acondicionamiento Directo. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica: Introducción. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill (Pag. 1 - 8) A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica: Estructura mecánica de un robot. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill 1.2. Manipula un robot industrial en forma manual a través de sus diversos sistemas de referencia para ubicar la herramienta de trabajo en puntos de interés. 1.2.1. Expone en clase las formas convencionales de programación de los robots industriales A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica: Programación de Robots. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill (Pag. 219 - 225 1.2.2. Manipular en forma manual un robot industrial a través de sus diversos sistemas de referencia. Robot mitshubichi rv 1a_doc_1 (3226523 bytes) Robot mitshubichi rv 1a_doc_2 (3705578 bytes) Robot mitshubichi rv 1a_doc_3 (3019789 bytes) Robot mitshubichi rv 1a_doc_4 (3823586 bytes) |
2. Cinemática de robots
2.1. Realizar análisis cinemáticos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que definen la ubicación espacial, la velocidad y la trayectoria del órgano terminal. 2.1.1. Determinar la posición y orientación de cuerpos en el espacio respecto a un sistema de referencia realizando ejercicios a partir de una transformación homogénea. A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica. Segunda Edición. Editorial McGraw-Hill. Pag. (49-61). 2.1.2. Obtener la matriz de traslación, rotación y transformación homogénea para algún movimiento determinado de un robot, dada su configuración particular. A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica. Segunda Edición. Editorial McGraw-Hill. Pag. (52-80). 2.1.3. Realizar la cadena cinemática de los eslabones de un robot utilizando la metodología Denavit– Hartenberg A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica. Segunda Edición. Editorial McGraw-Hill. Pag. (94-97). 2.2. Elaborar y editar programas en un sistema robótico industrial para implementar dicho manipulador en un proceso industrial. 2.2.1. Realizar programas computacionales para la obtención de los modelos cinématicos. https://la.mathworks.com/help/matlab/ref/mtimes.html https://la.mathworks.com/help/images/matrix-representation-of-geometric-transformations.html?searchHighlight=matriz&s_tid=srchtitle 2.2.2. Realizar programa que planifique la trayectoria de un manipulador. https://la.mathworks.com/help/robotics/examples/plan-a-reaching-trajectory-with-kinematic-constraints.html?searchHighlight=trayectoria&s_tid=srchtitle 2.2.3. Realizar una práctica en donde se programe en computadora y se simule el modelo de la cinemática de un robot. https://la.mathworks.com/help/robotics/examples/plan-and-execute-collision-free-trajectory-kinova-gen3.html?searchHighlight=trayectoria&s_tid=srchtitle 2.2.4. Desarrollar programas con funciones básicas en un sistema robótico para la realización de las prácticas en el laboratorio, donde se generen trayectorias libres, lineales y circulares. https://la.mathworks.com/help/robotics/examples/trajectory-control-modeling-with-inverse-kinematics.html?s_tid=srchtitle |
3. Dinámica de robots
3.1. Realiza análisis dinámicos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que determinen los pares y fuerzas articulares. 3.1.1. Formular el modelo dinámico de robots mediante el escalar lagrangiano. A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill (Pag. 131 - 132) 3.1.2. Realiza el modelado dinámico de los eslabones de un robot utilizando Lagrange- Euler y Newton-Euler. A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill (Pag. 135 - 147) A. Barrientos (2007). Fundamentos de Robótica. Segunda Edicion. Editorial McGraw-Hill (Pag. 148 - 155 3.2. Realizar a un sistema robótico la masterización con el fin de definir su posición de referencia. 3.2.1. Realiza prácticas en donde se implemente un programa en computadora que simule el modelo de la dinámica de un robot y analiza los resultados de las simulaciones https://app.box.com/s/qbequzvsmod33949zj9h https://www.festo-didactic.com/ov3/media/customers/1100/00515236001075223537.pdf 3.2.2. Implementar el procedimiento para restablecer la posición de referencia de un robot mediante la masterización. https://repository.uniminuto.edu/bitstream/handle/10656/1186/TTE_RodriguezMartinLuis_2011.pdf?sequence=1&isAllowed=y |
4. Introducción al control de robots
4.1. Reconoce los diferentes esquemas de control y su aplicación para los requerimientos de movimiento de un manipulador. 4.1.1. Exponer en clase las formas convencionales de controlar la posición, velocidad y fuerza en robots industriales Rafael, K., & Santibáñez, V. (2003). Control de movimiento de robots manipuladores. (Pag. de 9 - 17) 4.1.2. Realizar prácticas orientadas a la simulación de modelos de control de uno o varios grados de libertad de un robot http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/handle/11059/6958/004165H557.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://www.academia.edu/29153483/Tutorial_1_COMUNICACI%C3%93N_DE_LABVIEW_CON_SOLIDWORKS 4.1.3. Utilizar lenguajes de programación virtual para control y monitoreo de procesos de manufactura robotizados http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/fundamentos-de-robotica/2017/i/guia-6.pdf |
Prácticas de Laboratorio (20232024P) |
Fecha |
Hora |
Grupo |
Aula |
Práctica |
Descripción |
Cronogramas (20232024P) | |||
Grupo | Actividad | Fecha | Carrera |
Temas para Segunda Reevaluación |