Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) Robótica Industrial Código 770G01041
Titulación
Grao en Enxeñaría Electrónica Industrial e Automática
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Cuarto Optativa 6
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinación
Velo Sabin, Jose Maria
Correo electrónico
jose.velo@udc.es
Profesorado
Velo Sabin, Jose Maria
Correo electrónico
jose.velo@udc.es
Web http://http://http://fv.udc.es/
Descrición xeral Esta asignatura está dedicada al estudio de los robots como elementos de la automatización de la producción. Los robots son máquinas que integran componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y dispositivos sensoriales y de comunicaciones, bajo la supervisión de un sistema informático de control en tiempo real.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Capacidade para a redacción, firma, desenvolvemento e dirección de proxectos no ámbito da enxeñaría industrial, e en concreto da especialidade de electrónica industrial.
A2 Capacidade para planificar, presupostar, organizar, dirixir e controlar tarefas, persoas e recursos.
A3 Capacidade para realizar medicións, cálculos, valoracións, taxacións, peritaxes, estudos e informes.
A4 Capacidade de xestión da información, manexo e aplicación das especificacións técnicas e da lexislación necesarias no exercicio da profesión.
A5 Capacidade para analizar e valorar o impacto social e medioambiental das solucións técnicas actuando con ética, responsabilidade profesional e compromiso social, e buscando sempre a calidade e mellora continua.
A10 Coñecementos básicos sobre o uso e programación dos ordenadores, sistemas operativos, bases de datos e programas informáticos con aplicación en enxeñaría.
A16 Coñecer os fundamentos da electrónica.
A17 Coñecer os fundamentos dos automatismos e métodos de control.
A27 Coñecemento aplicado de electrónica de potencia.
A28 Coñecemento aplicado de instrumentación electrónica.
A29 Capacidade para deseñar sistemas electrónicos analóxicos, dixitais e de potencia.
A30 Coñecer e ser capaz de modelar e simular sistemas.
A31 Coñecementos de regulación automática e técnicas de control e a súa aplicación á automatización industrial.
A32 Coñecer os principios e aplicacións dos sistemas robotizados.
A33 Coñecemento aplicado de informática industrial e comunicacións.
A34 Capacidade para deseñar sistemas de control e automatización industrial.
B1 Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade e razoamento crítico.
B2 Capacidade de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñaría industrial.
B3 Capacidade de traballar nun contorno multilingüe e multidisciplinar.
B4 Capacidade de traballar e aprender de forma autónoma e con iniciativa.
B5 Capacidade para empregar as técnicas, habilidades e ferramentas da enxeñaría necesarias para a práctica desta.
B7 Capacidade para traballar de forma colaborativa e de motivar un grupo de traballo.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Conocer los subsistemas de accionamiento, sensorial y de control de un robot industrial A2
A3
A4
A5
A32
A34
B1
B2
B3
B4
B5
C6
C8
Conocer los fundamentos técnicos para abordar el diseño del sistema de control y programación de un robot industrial A1
A2
A3
A5
A10
A17
A31
A32
A34
B1
B2
B3
B4
B5
C3
C6
Adquirir las habilidades para modelar y programar un robot industrial A16
A17
A27
A28
A29
A30
A32
A33
A34
B1
B2
B3
B4
B5
C3
C6
Adquirir las habilidades para modelar y programar un robot industrial A1
A2
A3
A34
B1
B3
B7
C4
C6
C8

Contidos
Temas Subtemas
1.- Introducción
Resumen: En este tema se muestra la Robótica como tecnología multidisciplinar, definiendo al robot industrial y comentando su desarrollo histórico, estado actual y aplicaciones más frecuentes
Definición del concepto de robot.
Origen y evolución de los robots.
Definiciones y distintas clasificaciones.
Principales aplicaciones industriales de los robots.
2.- Morfología de Robot
Resumen: Se presentan los elementos fundamentales que constituyen la estructura de un robot
Morfología: Estructura mecánica, transmisiones y reductores, actuadores, sensores, sistema de control y efector final.
3.- Herramientas matemáticas para la localización espacial.
Resumen: herramientas matemáticas que permiten especificar la posición y orientación de cualquier objeto.
Matrices de transformación homogéneas.
Traslaciones y rotaciones espaciales. Quaternios.
Ejemplos y problemas
4.- Modelo cinemático directo.
Resumen: Estudio de las relaciones entre la posición y la orientación del extremo final del robot con los valores que toman sus coordenadas articulares.
Problema cinemático directo.
Método de Denavit - Hartember.
5.- Modelo cinemático inverso.
Resumen: Encontrar los valores de las coordenadas articulares del robot para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial. Ademas se analizan las relaciones entre las velocidades de movimiento de las articulaciones y las del extremo del robot.
Problema cinemático inverso.
Solución trigonométrica
Desacoplo cinemático.
Ejemplos y problemas
Concepto de Jacobiana.
Cálculo de la matriz Jacobiana. Singularidades
Ejemplo y problemas.
6.- Dinámica del robot
Resumen: En este tema se presenta el estudio de la relación entre el movimiento del robot y las fuerzas aplicadas sobre el mismo
Modelo dinámico de la estructura mecánica de un robot rígido.
Modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Lagrange.
Modelo dinámico de un robot mediante la formulación recursiva de Newton-Euler.
Modelo dinámico en variables de estado.
Modelo dinámico en el espacio de la tarea.
Modelo dinámico de los actuadores.
7.- Control cinemático y generación de trayectorias
Resumen: En este tema se estudia cómo establecer cuáles son las trayectorias que debe seguir cada articulación del robot a lo largo del tiempo para lograr los objetivos fijados por el usuario.
Funciones del control cinemático.
Tipos de trayectorias.
Generación de trayectorias cartesianas.
Muestreo de trayectorias cartesianas.
Interpolación de trayectorias.
Ejemplos y problemas
8.- Control dinámico
Resumen: En este tema se estudia cómo procurar que las trayectorias realmente seguidas por el robot sean lo más parecidas posibles a las propuestas por el control cinemático.
Control monoarticular.
Control multiarticular.
Control adaptativo.
Implantación del regulador desde el punto de vista práctico.
9.- Programación de robots.
Resumen: En este tema se estudia cómo se le indica a un robot la secuencia de acciones que deberá llevar a cabo durante la realización de una tarea.
Métodos de programación de robots y su clasificación.
Características básicas de lenguajes de diferentes fabricantes.
Ejemplos y problemas.
10.- Implantación de un robot industrial
Resumen: Este tema aborda, tanto desde un aspecto técnico como económico, aquellas materias relacionadas con la implantación de un robot en un entorno industrial.
Fases de una instalación.
Criterios de selección de un robot.
Consideraciones sobre seguridad. Normativa existente.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 21 21 42
Solución de problemas 21 42 63
Prácticas de laboratorio 9 14 23
Proba obxectiva 5 15 20
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Mediante el método expositivo el profesor establecerá los fundamentos teóricos y prácticos sobre los diferentes contenidos que componen la asignatura. Para estas sesiones, se utilizarán medios audiovisuales y se mantendrá un dialogo con los alumnos con el objetivo de facilitar el aprendizaje.
Solución de problemas Se propondrán ejercicios, problemas o trabajos, ya sea en grupo o de forma individual, relativos a los contenidos desarrollados en las sesiones magistrales.
Prácticas de laboratorio Se utilizarán herramientas software comerciales que permitan a los alumnos el análisis, el modelado, la simulación y la programación de robots.
Proba obxectiva Prueba de evalución final, consistente en cuestiones teórico-prácticas y resolución de problemas, cuyo objetivo es comprobar si el alumno ha adquirido las competencias fijadas en la asignatura.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Sesión maxistral
Descrición
Asociadas a las lecciones magistrales y a las sesiones prácticas, los alumnos dispondrán para la resolución de sus posibles dudas y/o problemas, de sesiones de tutorías individualizadas o en grupos reducidos.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Solución de problemas Realización de trabajos, ejercicios, problemas 20
Prácticas de laboratorio Serán de asistencia obligatoria. Se valorará la memoria entregada al final de las mismas y la actitud mostrada por el alumno, durante su desarrollo. 30
Proba obxectiva Prueba de evalución final 50
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Barrientos Cruz, Antonio; Peñín Honrubia, Luis Felipe (2007). Fundamentos de Robótica (2ª). Mc Graw-Hill

Bibliografía complementaria John J, Craig (2006). Robótica (3º Edición). Pearson Prentice Hall
FU; GONZALEZ y LEE (1988). Robotica. Control, Detección, Visión e Inteligencia. McGraw-Hill
Ollero Baturone (2001). Robótica: Manipuladores y Robots móviles. Marcombo
Torres, F y otros (2002). Robots y Sistemas Sensoriales. Prentice Hall


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Automatización II/770G01037

Materias que continúan o temario
Informática/770G01002
Física I/770G01003
Alxebra/770G01006
Fisíca II/770G01007
Fundamentos de Automática/770G01017
Fundamentos de Electrónica/770G01018
Sistemas Dixitais I/770G01026

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías