CONTROL Y PROGRAMACIÓN DE ROBOTS.
Programa de teoría.

Bloque temático I: Consideraciones básicos sobre la Robótica.
Tema I: Introducción a la Robótica.
	1.1. Introducción.
	1.2. Reseña histórica de la Robótica.
	1.3. Definiciones de robot.
	1.4. Clasificaciones de los robots.
	1.5. Aplicaciones de los robots.
	1.6. Estructura mecánica de un robot.
	1.7. Características y especificaciones de un robot.
	1.8. Descripción de las estructuras robóticas: Estructura cartesiana, estructura cilíndrica, estructura polar, estructura articulada, estructura Scara, otras estructuras.
Bloque temático II: Herramientas físicas y matemáticas necesarias en Robótica.
Tema II: Descripciones y transformaciones espaciales utilizadas en robótica.
	2.1. Introducción.
	2.2. Descripciones matemáticas espaciales de la posición, rotación y localización de un sólido.
	2.3. Cambio de descripciones y transformaciones espaciales: traslaciones ;rotaciones (simples, compuestas); ángulos de alabeo, cabeceo y giro; ángulos de Euler; Modelo ángulo/eje, modelos descriptivos de la orientación.
	2.4. Transformaciones homogéneas: coordenadas y matrices homogéneas; significado geométrico; aplicación de la matriz homogénea al brazo, muñeca y pinza de un robot.
	2.5. Grafos de transformación y movimiento.
	2.6. Localización y movimientos de objetos.
Tema III: Aspectos físicos y mecánicos aplicados a la robótica.
	3.1. Conceptos básicos: inercia, fuerza inercial, masa inercial, momento de inercia, energía cinética, energía potencial.
	3.2. Centroide y centro de masas de un sólido rígido.
	3.3. Momento lineal y angular de un sólido rígido.
	3.4. Momento e inercia de un sólido rígido. Aplicación a geometrías sencillas. Teorema de Steiner.
	3.5. Tensor de inercia de un sólido. Aplicación a geometrías sencillas.
	3.6. Estudio de la velocidad lineal de un sólido
	3.7. Estudio de la aceleración lineal de un sólido.
	3.8. Estudio de las energías de un sólido.
Bloque temático III: Estudio de la cinemática de un robot.
Tema IV: El problema cinemático directo.
	4.1. Introducción.
	4.2. Planteamiento y resolución del problema cinemático directo P.C.D.: Representación de Denavit-Hartenberg; Sistemas de referencia según la notación de Denavit-Hartenber; Pasos a seguir en la resolución del P.C.D..
	4.3. Estudio del P.C.D. en varios brazos y muñecas de varios robots industriales.
	4.4. Estudio de la ubicación de un robot en un entorno de aplicación.
Tema V: El problema cinemático inverso.
	5.1. Introducción.
	5.2. Planteamiento y resolución del problema cinemático inverso P.C.I.: Estudio de la existencia y unicidad del P.C.I.; Métodos de resolución del P.C.I. (métodos genéricos y métodos particulares); Desacoplo del P.C.I.; Fases en la resolución del P.C.I..
	5.3. Estudio del P.C.D. en varios brazos y muñecas de varios robots industriales.
Tema VI: Estudio del mapa de velocidades de un robot: El Jacobiano.
	6.1. Introducción.
	6.2. Relaciones diferenciales entre los desplazamiento infinitesimales de las articulaciones de un robot y el desplazamiento infinitesimal de su elemento terminal.
	6.3. Método de obtención de la matriz Jacobiana: jacobiano de velocidad lineal y jacobinao de velocidad angular.
	6.4. Obtención del Jacobiano de varios robots industriales.
	6.5. Configuraciones singulares de un robot: Desacoplo del problema; Obtención de las configuraciones singulares del brazo y de la muñeca de un robot.
Bloque temático IV: Introdución a la dinámica de un robot.
Tema VII: Estudio de la dinámica de un robot mediante la formulación de Lagrange-Euler.
	7.1. Introducción.
	7.2. Definición de la ecuación de Lagrange.
	7.3. Cálculo de las energías cinética y potencial de los eslabones de un robot: Tensores de inercia y Jacobianos de los eslabones; Tensor de inercia global del robot y Fuerzas gravitacionales.
	7.4. Fuerzas generalizadas de un robot.
	7.5. Método de obtención del modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Lagrange Euler.
	7.6 Resolución de sencillos ejemplos de manipuladores industriales.
Tema VIII: Estudio de la dinámica de un robot mediante la formulación de Newton-Euler.
	8.1. Introducción.
	8.2. Formulación recursiva de Newton-Euler: Ecuaciones dinámicas de Newton-Eulet recursivas directas e inversas.
	8.3. Método de obtención del modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Newton-Euler.
	8.4. Resolución de sencillos ejemplos de manipuladores industriales.
Bloque temático V: Control cinemático de un robot. Planificación de trayectorias.
Tema IX: El control cinemático de un robot.
	9.1. Introducción.
	9.2. Relación entre el modelo cinemático de un robot y su control cinemático.
	9.3. Tipos de trayectorias de un robot.
	9.4. Generación y planificación de trayectorias: Interpoladores lineales, cúbicos, PSB, otros.
Bloque temático VI: Introducción al control dinámico de un robot.
Tema X: Introducción a la teoría de control de sistemas lineales.
	10.1. Introducción.
	10.2. Modelos matemáticos que describen el comportamiento dinámico de sistemas.
	10.3. Descripción del comportamiento dinámico de sistemas de 1º y 2º orden: regimen transitorio y permanente.
	10.4. Estudio del error en regimen permanente.
	10.5. Estudio de la estabilidad.
	10.6. Controladores PID.
	10.7. Estudio de un servomecanismo como elemento de control de una articulación.
	10.8. Modelo de estado aplicado a las ecuaciones dinámicas de un robot.
Tema XI: Controles dinámicos de un robot.
	11.1. Introducción.
	11.2. Controles monoarticulares y multiarticulares.
	11.3. Control monoarticular PID.
	11.4. Control monoarticular PID con prealimentación.
	11.5. Control monoarticular PID con compensación por gravedad.
Bloque temático VII: Métodos de programación de robots.
Tema XII: Sistemas de programación de robots.
	12.1. Introducción.
	12.2. Métodos de programación de robots: programación por guiado y programación textual.
	12.3. Requerimientos de un sistema de programación de robots.
	12.4. Características básicas de los lenguajes de programación de robots.
	12.5. Ejemplo de programación de un robot industrial.
Bloque temático VIII: Introducción a la tecnología de los robots.
Tema XIII: Elementos que forman parte de un robot industrial.
	13.1. Introducción.
	13.2. Actuadores utilizados en robótica: actuadores neumáticos (cilindros y motores), actuadores hidráulicos (cilindros y motores), actuadores electromecánicos (motores paso a paso, c.c., c.a., etc).
	13.3. Sensores utilizados en robótica: Medida de la posición lineal y angular (encorders absolutos e incrementales, resolvers); Medida de la velocidad (dinamos tacométricas); otros sensores.
	13.4. Transmisiones y reductoras.
	13.5. Elementos terminales.

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Última modificación: 01-10-2020 11:25