OPTATIVA, 2º CUATRIMESTRE, 6 CRÉDITOS

OBJETIVOS:
1.- Estudiar los conceptos básicos que definen estructuras clásicas de los robots industriales y sus características estructurales.
2.- Saber modelizar la cinemática y la dinámica de los manipuladores con el fín de comprender las técnicas de control.
3.- Conocer los elementos tecnológicos y los sistemas de programación que puede disponer un robot.

PROGRAMA TEÓRICO Y PRÁCTICAS DE AULA:
1.- Presentación.
Definición del marco de la asignatura. Objetivos.
2.- Consideraciones básicas sobre la robótica.
Reseña histórica de la Robótica. Definición, clasificaciones y aplicaciones de los robots. Estructura mecánica y características de un robot. Descripción de las estructuras robóticas: cartesiana, cilíndrica, polar, articulada, otras estructuras.
3.- Herramientas matemáticas para la descripción
de un robot.
Descripciones y transformaciones matemáticas espaciales de la posición, rotación y localización de un sólido. Transformaciones Homogéneas y grafos de transformación
y movimiento.
4.- Estudio de la cinemática de un robot.
Planteamiento y resolución del problema cinemático directo según la representación de Denavit-Hartenberg. Ejemplos. Métodos y resolución del problema cinemático inverso. Ejemplos. Estudios de velocidades de movimiento de un robot mediante su jacobiano.
5.- Introducción a la dinámica del robot.
Estudio de la dinámica mediante las formulaciones de Lagranje-Euler y Newton-Euler. Ejemplos de resolución de manipuladores sencillos.
6.- Control cinemático del robot. Planificación de trayectorias.
Relación entre el modelo cinemático del robot con el control cinemático. Generación de trayectorias de un robot. Tipos de interpoladores de trayectorias: lineal, cúbico, segmentos lineales con enlaces parabólicos, etc.
7.- Introducción al control dinámico.
Introducción a la teoría de control de sistemas lineales con aplicación o a un servomecanismo. Controles monoarticulares: PID, PID con prealimentación, PID con compesación de gravedad. Introducción al control multiarticular.
8.- Sistemas de programación de robots.
Métodos de programación de robots: programación por guiado y textual. Requerimientos de un sistema de control. Ejemplos de programación. Características de los lenguajes de programación de robots.
9.- Elementos constitutivos de un robot.
Descripción de actuadores de tipo neumático, hidraúlico y electromecánico. Descripción de sensores tipo encoder, resolvers y dinamos tacométricas. Otros elementos: transmisiones, reductores, elementos terminales.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS EN LABORATORIO Y CAMPO:
La línea de prácticas está en estos momentos abierta, según la dotación disponible en material de laboratorio.

1.- Una línea de trabajos se dedicará a tareas de programación en entornos gráficos, con el objetivo de simular distintas estructuras articuladas.
2.- La segunda línea está dirigida a programación de tareas básicas sobre manipuladores didácticos (que se proponen como dotación de laboratorio de la asignatura).
3.- Una tercera línea se dirigirá a aspectos de programación de un manipulador industrial ligero (que se propone como dotación de laboratorio de la asignatura). Además se complementará con técnicas de control y programación de sistemas de percepción del entorno.
4.- La cuarta línea de trabajo va encaminada al control de distintos accionamientos electromecánicos en sus diversas tecnologías.

Las líneas señaladas anteriormente se verán complementadas con trabajos de apoyo relacionados con la asignatura, así como visitas programadas a empresas relacionadas con la manipulación automática industrial.

SISTEMA DE EVALUACIÓN:
Se realizará un examen teórico-práctico de la asignatura.
Se considera obligatorio la asistencia a las prácticas de laboratorio de la asignatura.

Nota.
Conocimientos previos:
Cinemática y dinámica de sistemas mecánicos. Aplicaciones lineales y álgebra matricial. Geometría euclídea y transformaciones geométricas. Fundamentos electricos y electromagnéticos. Conocimientos básicos sobre sistemas de control lineales. Fundamentos de programación.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
1.- "Fundamentos de Robótica", Barrientos, Mc Graw Hill.
2.- "Fundamentals of robotics. Analysis & Control",
Schilling, Prentice Hall.
3.- "Robótica: control, detección, visión e inteligencia",
Fu, Mc Graw Hill.
4.- "Introductión to robotics", McKerrow, John Wiley & Sons.
5.- "Robot dynamics and control, Spong, John Wiley & Sons.
6.- "Introduction to robotics. Mechanics and control",
Craig, Prentice Hall.
7.- "Concise international encyclopedia of robotics: applications and automation", Dorf, John Wiley & Sons.
8.- "Robótica industrial. Tecnología, programación y aplicaciones", Groover, Mc Graw Hill.