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