FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
Programa de la Asignatura: ROBÓTICA
Clave: 2135 Núm. de créditos: 10
Carrera: ING. MECANICO, ING. COMPUTACION
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 96
Semestre:
Horas a la semana:
Teoría: 4 Obligatoria:
Prácticas: 2 Optativa: SI
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno explicará teórica y prácticamente el diseño, control,
selección y aplicación de robots industriales.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I INTRODUCCION 8
II ANALISIS DE MOVIMIENTO Y ACCIONADORES 4
III CINEMATICA ESPACIAL 12
IV CINEMATICA INVERSA 8
V DINAMICA DE MANIPULADORES 8
VI SISTEMAS DE CONTROL Y SENSORES 12
VII LENGUAJES DE PROGRAMACION Y SISTEMAS 12
64
PRACTICAS DE LABORATORIO 32
96
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
INTRUMENTACIÓN Y CONTROL
ANÁLISIS DINÁMICO DE MAQUINARIA
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS
ÁLGEBRA LINEAL
MÉTODOS NUMÉRICOS
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I INTRODUCCION
ANTECEDENTES:
Estática
Electrónica Industrial
Instrumentación y Control
OBJETIVO:
El alumno explicará el desarrollo, funcionamiento y
aplicaciones de los robots.
CONTENIDO:
I.1 Antecedentes de la robótica.
I.2 Tipos de robots y sus componentes.
I.II.1 Componentes.
I.II.2 Configuración de brazos.
I.II.3 Tipos de robots.
I.II.4 Ejemplos comerciales.
I.3 Aplicaciones.
I.III.1 Tipos de órganos terminales
para realizar distintos tipos
de trabajos.
I.III.2 Ejemplos de su utilización.
II ANALISIS DEL MOVIMIENTO Y ACCIONADORES
ANTECEDENTES:
Algebra Lineal
Introducción al Estudio de los Mecanismos
OBJETIVO:
El alumno explicará los principios de funcionamiento y
los movimientos del robot a través de la definición de
los parámetros de funcionamiento de los accionadores.
CONTENIDO:
II.1 Posición, orientación y referencias.
II.2 Traslación y rotación.
II.3 Cambio de base.
II.4 Consideraciones de cálculo para
transformaciones.
III CINEMATICA ESPACIAL
ANTECEDENTES:
Cálculo III
Métodos Numéricos
Análisis Dinámico de Maquinaria.
OBJETIVO:
En base a la teoría de la cinemática clásica el
alumno usará relaciones que permitan determinar
y conocer las trayectorias y velocidades de trabajo
necesarias para realizar distintas operaciones.
CONTENIDO:
III.1 Descripción de las articulaciones.
III.2 Tipos de estructura y notación de D. y H.
III.3 Ecuaciones de cerradura en orientación
y posición.
III.4 Cinemática de cadenas abiertas.
III.5 Desarrollo de paquetes de cálculo.
III.6 Cálculo de trayectorias en órganos
terminales.
IV CINEMATICA INVERSA
ANTECEDENTES:
Algebra Lineal
Métodos Numéricos
OBJETIVO:
El alumno obtendrá a partir de una trayectoria
requerida los distintos parámetros de funciona-
miento para mover y posicionar los actuadores
de un robot.
CONTENIDO:
IV.1 Solución geométrica y numérica.
IV.2 Método iterativo.
IV.3 Repetitividad y seguridad.
IV.4 Singularidades
V DINAMICA DE MANIPULADORES
ANTECEDENTES:
Dinámica
Análisis Dinámico de Maquinaria
OBJETIVO:
El alumno explicará el comportamiento de las fuerzas
que actúan sobre las distintas articulaciones de un
robot al realizar un trabajo determinado y evaluará
la capacidad de carga de este.
CONTENIDO:
V.1 Distribución de masa en los eslabones.
V.2 Sistemas de accionamiento.
V.3 Aplicación de Newton-Euler y Euler-Lagrange.
V.4 Simulación dinámica.
VI SISTEMAS DE CONTROL Y SENSORES
ANTECEDENTES:
Instrumentación y Control
Electrónica Industrial
OBJETIVO:
El alumno explicará los distintos métodos de control
de velocidad, posición, sujeción y visión de los robots.
CONTENIDO:
VI.1 Sensores de posición y velocidad.
VI.2 Sistemas no lineales y variantes
en el tiempo.
VI.3 Sistemas de control MIMO.
VI.4 Sistemas de control adaptivos.
VI.5 Sensores de fuerza.
VI.6 Sistemas de control semi-restringido.
VI.7 Sistemas de control híbrido.
VI.8 Sistemas de visión.
VII LENGUAJES DE PROGRAMACION Y SISTEMAS
ANTECEDENTES:
Computadoras y Programación.
OBJETIVO:
El alumno explicará los métodos y estructura de los
lenguajes de operación y control de los robots.
CONTENIDO:
VII.1 Los tres niveles de programación.
VII.2 Requerimientos de programación.
VII.3 Problemas involucrados en la programación.
VII.4 Tipos de lenguajes.
VII.5 Estructura de una celda flexible.
VII.6 Detección y corrección de errores.
VII.7 Descripción de paquetes existentes.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios (X) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias ( ) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio (X)
Prácticas de campo (X)
Otras:
BIBLIOGRAFÍA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
TEXTOS BASICOS
GROOVER, M. WEISS M. TODOS
"Robótica industrial; Tecnología,
Programación y Aplicaciones"
Mc Graw-Hill
México, 1986
RIVING, E. TODOS
"Mechanical Design of Robots"
Mc Graw-Hill
E.E.U.U., 1988
SPONG, M. VIDYASAGAR M.
"Robot Dynamics and Control"
John Wiley and Sons
Singapur, 1989
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
McCLOY, D., HARRIS, D.M.J. TODOS
"Robótica, una Introducción"
Limusa
México, 1993
SHULER, C., MCNAMEE W.L. VI
"Industrial Electronics and Robotics"
Mc. Graw-Hill
E.E.U.U., 1986
FU, K. et al. TODOS
"Robótica, Control, Detección
Visión e Inteligencia"
Mc Graw-Hill
México, 1988
PARKIN, ROBERT
"Applied Robotic Analysis"
Prentice-Hall
E.E.U.U., 1991
MURRAY, R, LY, Z., SASTRY, S.
"A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation"
CRC Press
E.E.U.U., 1993