Identifying Data 2015/16
Subject (*) Robótica Industrial Code 770G01041
Study programme
Grao en Enxeñaría Electrónica Industrial e Automática
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 2nd four-month period
Fourth Optativa 6
Language
Spanish
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Industrial
Coordinador
Velo Sabin, Jose Maria
E-mail
jose.velo@udc.es
Lecturers
Velo Sabin, Jose Maria
E-mail
jose.velo@udc.es
Web http://https://moodle.udc.es/
General description Esta materia está dedicada ao estudo dos robots como elementos da automatización da produción. Os robots son máquinas que integran compoñentes mecánicos, eléctricos, electrónicos e dispositivos sensoriais e de comunicacións, baixo a supervisión dun sistema informático de control en tempo real.

Study programme competencies
Code Study programme competences
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.
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.
B6 Capacidade de usar adecuadamente os recursos de información e aplicar as tecnoloxías da información e as comunicacións na enxeñaría.
B7 Capacidade para traballar de forma colaborativa e de motivar un grupo de traballo.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
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.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Coñecer os subsistemas de accionamento, sensorial e de control dun robot industrial A32
A33
A34
B1
B6
C6
Coñece os fundamentos técnicos para abordar o deseño do sistema de control e programación dun robot industrial A3
A4
A32
A33
A34
B1
B2
B3
B6
B7
C3
C6
Adquirir as habilidades para simular e programar un robot industrial A3
A5
B3
B4
B5
C3
Coñece e sabe utilizar os controladores avanzados e ferramentas para implementalos industrialmente A3
A5
A32
A34
B1
B2
B7
C2
C6

Contents
Topic Sub-topic
1.- Introdución
Resumo: Neste tema móstrase a Robótica como tecnoloxía multidisciplinar, definindo o robot industrial e comentando o seu desenvolvemento histórico, estado actual e aplicacións máis frecuentes
Definición do concepto de robot.
Orixe e evolución dos robots.
Definicións e distintas clasificacións.
Principais aplicacións industriais dos robots.
2.- Morfoloxía de Robot
Resumo: Preséntanse os elementos fundamentais que constitúen a estrutura dun robot
Morfoloxía: Estrutura mecánica, transmisións e redutores, actuadores, sensores, sistema de control e efector final
3.- Ferramentas matemáticas para a localización espacial.
Resumo: ferramentas matemáticas que permiten especificar a posición e orientación de calquera obxecto
Matrices de transformación homoxéneas.
Translacións e rotacións espaciais. Quaternios.
Exemplos e problemas
4.- Modelo cinemático directo.
Resumo: Estudo das relacións entre a posición e a orientación do extremo final do robot cos valores que toman as súas coordenadas articulares.
Problema cinemático directo.
Método de Denavit - Hartember
5.- Modelo cinemático inverso.
Resumo: Encontrar os valores das coordenadas articulares do robot para que o seu extremo se posicione e oriente segundo unha determinada localización espacial. Ademas analízanse as relacións entre as velocidades de movemento das articulacións e as do extremo do robot
Problema cinemático inverso.
Solución trigonométrica
Desaxuste cinemático.
Exemplos e problemas
Concepto de Jacobiana.
Cálculo da matriz Xacobina. Singularidades
Exemplo e problemas.
6.- Dinámica do robot
Resumo: Neste tema preséntase o estudo da relación entre o movemento do robot e as forzas aplicadas sobre este
Modelo dinámico da estrutura mecánica dun robot ríxido.
Modelo dinámico dun robot mediante a formulación de Lagrange.
Modelo dinámico dun robot mediante a formulación recursiva de Newton-Euler.
Modelo dinámico en variables de estado.
Modelo dinámico no espazo da tarefa.
Modelo dinámico dos actuadores
7.- Control cinemático e xeración de traxectorias Resumo: Neste tema estúdase como establecer cales son as traxectorias que debe seguir cada articulación do robot ao longo do tempo para lograr os obxectivos fixados polo usuario Funcións do control cinemático.
Tipos de traxectorias.
Xeración de traxectorias cartesianas.
Mostraxe de traxectorias cartesianas.
Interpolación de traxectorias.
Exemplos e problemas
8.- Control dinámico
Resumo: Neste tema estúdase como procurar que as traxectorias realmente seguidas polo robot sexan o máis parecidas posibles ás propostas polo control cinemático
Control monoarticular.
Control multiarticular.
Control adaptativo.
Implantación do regulador dende o punto de vista práctico
9.- Programación de robots.
Resumo: Neste tema estúdase como se lle indica a un robot a secuencia de accións que deberá levar a cabo durante a realización dunha tarefa.
Métodos de programación de robots e a súa clasificación.
Características básicas de linguaxes de diferentes fabricantes.
Exemplos e problemas
10.- Implantación dun robot industrial
Resumo: Este tema aborda, tanto dende un aspecto técnico como económico, aquelas materias relacionadas coa implantación dun robot nun ámbito industrial
Fases dunha instalación.
Criterios de selección dun robot.
Consideracións sobre seguridade. Normativa existente.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A32 A33 A34 C6 21 21 42
Problem solving A32 A33 A34 B1 B2 B4 B5 C3 21 42 63
Laboratory practice A32 A33 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B7 C6 9 14 23
Objective test A32 A33 A34 B1 B2 B5 5 15 20
 
Personalized attention 2 0 2
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech Mediante o método expositivo o profesor establecerá os fundamentos teóricos e prácticos sobre os diferentes contidos que compoñen a materia. Para estas sesións, utilizaranse medios audiovisuais e manterase un dialogo cos alumnos co obxectivo de facilitar a aprendizaxe
Problem solving Propoñeranse exercicios, problemas ou traballos, xa sexa en grupo ou de forma individual, relativos aos contidos desenvolvidos nas sesións maxistrais.
Laboratory practice Utilizaranse ferramentas software comerciais que permitan aos alumnos a análise, o modelado, a simulación e a programación de robots
Objective test Proba de evalución final, consistente en cuestións teórico-prácticas e resolución de problemas, cuxo obxectivo é comprobar se o alumno adquiriu as competencias fixadas na materia

Personalized attention
Methodologies
Problem solving
Laboratory practice
Description
Asociadas ás leccións maxistrais e ás sesións prácticas, os alumnos dispoñerán para a resolución das súas posibles dúbidas e/ou problemas, de sesións de titorías individualizadas ou en grupos reducidos.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Problem solving A32 A33 A34 B1 B2 B4 B5 C3 Realización de traballos, exercicios, problemas 20
Laboratory practice A32 A33 A34 B1 B2 B3 B4 B5 B7 C6 Serán de asistencia obrigatoria. Valorarase a memoria entregada ao final destas e a actitude mostrada polo alumno, durante o seu desenvolvemento 30
Objective test A32 A33 A34 B1 B2 B5 Proba de evalución final 50
 
Assessment comments

Sources of information
Basic Barrientos Cruz, Antonio; Peñín Honrubia, Luis Felipe (2007). Fundamentos de Robótica. Mc Graw-Hill

Complementary Ollero Baturone, A (2001). Manipuladores y Robots móviles. Marcombo
John J, Craig (2006). Robótica. Pearson Prentice Hall
FU; GONZALEZ y LEE (1988). Robotica. Control, Detección, Visión e Inteligencia. McGraw-Hill
Peter Corke (2011). Robotics, Vision and Control. Springer
Torres, F y otros (2002). Robots y Sistemas Sensoriales. Prentice Hall


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Informática/770G01002
Física I/770G01003
Alxebra/770G01006
Fisíca II/770G01007
Fundamentos de Automática/770G01017
Fundamentos de Electrónica/770G01018
Sistemas Dixitais I/770G01026

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Automatización II/770G01037
Control Avanzado/770G01042

Subjects that continue the syllabus
Traballo Fin de Grao/770G01045

Other comments


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.