Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias
Departamento: Ingeniería
Área: Automatización
(Programa del año 2016)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 28/11/2017 12:12:46)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
Robótica Industrial II Ing.Mecatrónica Ord.C.D. 022/12 2016 1° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
AVILA, LUIS OMAR Prof. Responsable P.Adj Simp 10 Hs
PINNA GONZALEZ, LUIS FEDERICO Auxiliar de Práctico A.2da Simp 10 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
5 Hs. 2 Hs. 2 Hs. 1 Hs. 5 Hs. 1º Cuatrimestre 07/03/2016 24/06/2016 15 75
IV - Fundamentación
Robótica II es una asignatura de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica ubicada en el área del espacio curricular de las denominadas tecnologías aplicadas. Es la base para el diseño, desarrollo y control de robots manipuladores y móviles. Su inclusión en la currícula de la carrera contribuye a la formación integral del alumno de forma tal que adquiera los contenidos necesarios para que en su futuro profesional, como Ingeniero en Mecatrónica se comporte con sentido crítico e innovador en la problemática particular de los sistemas robóticos y presente respuestas originales con alternativas eficientes de solución en la toma de decisiones profesionales.
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje
El alumno deberá ser capaz de evaluar los fundamentos, técnicas y herramientas aplicadas en el análisis dinámico, diseño y manipulación de robots industriales y móviles. Deberá además poder analizar criterios y métodos para la proyección de soluciones robotizadas industriales. Reconocer y comprender estructuras mecánicas, electrónicas y lógicas de los robots. Plantear y resolver problemas de diseño dinámico de sistemas robotizados. Aplicar ecuaciones del modelado dinámico Lagrange-Euler, formulación Newton-Euler
Determinar posiciones, trayectorias de movimientos y control en posición y en velocidad. Diseñar soluciones de aplicación industrial en las instalaciones automatizadas con sistemas robotizados. Desarrollar la formación académica necesaria para conocer las etapas del análisis, diseño, construcción e implementación de robots industriales.
VI - Contenidos
Unidad Temática Nº 1. Introducción
Historia de la robótica industrial.
Sistema robot.
Robots manipuladores, móviles, autónomos y teleoperados.
Movimientos en el robot.
Diseño: físico, dinámico y especificaciones.
Distribución de masas en los eslabones.
Sistemas de accionamiento, transmisión y reducción.
Comportamiento dinámico.
Elementos de adquisición y acción en Robot industriales.
Otras características.

Unidad Temática Nº 2. Modelos dinámicos de robots manipuladores.
Caracterización de los modelos dinámicos.
Modelo Dinámico directo e inverso.
Generalización del modelo para n articulaciones.
Formulación de Lagrange.
Formulación de Newton-Euler.
Ecuaciones del movimiento.
Modelo dinámico en variables de estado.
Modelo dinámico en el espacio de la tarea.

Unidad Temática Nº 3. Control de robots manipuladores
Comando de robots manipuladores.
Estructuras clásicas y avanzadas.
Control Monoarticular y Multiarticular.
Control de trayectoria y movimiento.
Esquemas de control.

Unidad Temática Nº 4. Entornos de simulación
Simulación de la dinámica del movimiento del robot.
Simulación del control de trayectoria y movimiento del robot.

Unidad Temática Nº 5. Robótica móvil
Morfologías en robótica móvil.
Clasificación.
Dinámica y Control de Robots móviles.
Control de seguimiento, trayectoria y movimiento.
Estructuras de control robusto de Robot móviles.
Arquitecturas de control de navegación.
Aplicaciones.

Unidad Temática Nº 6. Aplicaciones de la robótica
Robots complejos, flexibles y paralelos.
Robots andadores y antropomórficos.
Robots submarinos, aéreos y espaciales.
Aplicaciones de servicio.
Robots en agricultura, construcción, medicina, robots asistenciales y robots de distracción.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Resolución de problemas: Se entregará una guía de trabajos prácticos con ejercicios correspondientes a los temas desarrollados en las clases teóricas.

Los temas a desarrollar serán:
1- Revisión cinemática directa e inversa de un robot manipulador.
2- Transmisión y accionamientos.
3- Análisis de fuerzas en el robot.
4- Modelado dinámico.
5- Control de manipuladores.
6- Simulación dinámica y control de manipuladores.

Trabajo de laboratorio: Se realizarán trabajos de laboratorio relacionado al control un robot antropomorfo industrial.
VIII - Regimen de Aprobación
METODOLOGÍA DE DICTADO Y APROBACIÓN DE LA ASIGNATURA

METODOLOGÍA:
Clases teóricas, prácticas y de laboratorio.

REGIMEN DE REGULARIDAD:
Asistencia al 60 % de las clases teóricas.
Asistencia al 60 % de las clases prácticas de laboratorio.
Aprobación del 100% de los trabajos prácticos de aula.
Aprobación con 60% los exámenes parciales.

Condiciones para promocionar el curso:
Asistencia al 80 % de las clases teóricas.
Asistencia al 80 % de las clases prácticas de laboratorio.
Aprobación del 100% de los trabajos prácticos de aula.
Aprobación con 70% los exámenes parciales.
Aprobación de un trabajo integrador de laboratorio.

Examen final:
El examen final es teórico-práctico según el contenido establecido en el programa de la asignatura. Para el examen final, el alumno debe presentarse con la carpeta de trabajos prácticos completa y aprobada, incluyendo además, el informe final de las prácticas de laboratorio. Se evalúa la totalidad de los temas indicados en el programa independientemente de los temas que se hubieran evaluado o no en las instancias de exámenes parciales.

Régimen de Promoción con examen final para Alumnos Libres:
No se admiten alumnos libres
IX - Bibliografía Básica
[1] J. Craig. Robótica. Pearson. 2006
[2] A. Barrientos et al. Fundamentos de robótica. McGraw Hill. 2007
[3] Ollero Baturone. Robótica: Manipuladores y robot móviles. Alfaomega. 2001
[4] R. Kelly & V. Santibañez. Control de movimientos de robots manipuladores. Pearson. 2003
X - Bibliografia Complementaria
[1] J. Angulo et al. Introducción a la robótica. Paraninfo. 2005
[2] W. Bolton. Mecatrónica, sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica. Alfaomega. 2006
[3] Fernando Reyes Cortes. Robótica: control de robots manipuladores. Alfaomega. 2011
[4] Fernando Reyes Cortes. Matlab aplicado a robótica y mecatrónica. Alfaomega. 2012
XI - Resumen de Objetivos
1- El alumno deberá ser capaz de evaluar los fundamentos, técnicas y herramientas aplicadas en el análisis dinámico, diseño y manipulación de robots industriales y móviles.
2- Plantear y resolver problemas de diseño y control dinámico de sistemas robotizados.
3- Diseñar soluciones de aplicación industrial en las instalaciones automatizadas con sistemas robotizados.
XII - Resumen del Programa
Unidad Temática Nº 1. Introducción
Unidad Temática Nº 2. Modelos dinámicos de robots manipuladores.
Unidad Temática Nº 3. Control de robots manipuladores
Unidad Temática Nº 4. Entornos de simulación
Unidad Temática Nº 5. Robótica móvil
Unidad Temática Nº 6. Aplicaciones de la robótica
XIII - Imprevistos
Para el caso de medidas de fuerza que alteren sustancialmente el dictado de la asignatura, se implementarán sistemas de autoestudio y consultas mediante la utilización de plataformas on line.
XIV - Otros