Syllabus

MTF-1025 ROBOTICA

MCM. FRANCISCO IVAN MEDINA DORANTES

fimedina@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
8 3 2 5 Ingeniería Aplicada

Prerrequisitos
Realizar operaciones con vectores y matrices.
Programación de microcontroladores, comunicación serial, lectura de señales analógicas.
Generar diagramas de cuerpo libre.
Automatizar, controlar y programar máquinas.
Diagnosticar y analizar fallas en máquinas.
Analizar, diseñar y aplicar controladores electrónicos para sistemas mecatrónicos.
Seleccionar y aplicar sensores y transductores a sistemas y procesos industriales.
Seleccionar, aplicar y diseñar elementos y dispositivos mecánicos en sistemas dinámicos.
Interpretar y aplicar tolerancias y dimensiones geométricas.
Seleccionar materiales para construcción de robots y manipuladores.
Aplicar el análisis de vibraciones, control e instrumentación para medición.
Realizar y/o seleccionar interfaces electrónicas para el control de elementos mecánicos
Calcular momentos torsionales y flexionantes en los eslabones de articulaciones.

Competencias Atributos de Ingeniería
Reconoce los diferentes esquemas de control y su aplicación para los requerimientos de movimiento de un manipulador.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Realiza análisis dinámicos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que determinen los pares y fuerzas articulares.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Realizar análisis cinemáticos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que definen la ubicación espacial, la velocidad y la trayectoria del órgano terminal.   Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Identifica los componentes de un robot industrial para determinar de los grados de libertad y espacio de trabajo de dicho manipulador las disciplinas que intervienen en su análisis y diseño.   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería

Normatividad
La tolerancia para presentarse en el salón de clases es de 10 minutos. El alumno deberá respetar al profesor y a sus compañeros. El alumno deberá en todas las actividades escolares que el instructor indique. El alumno debe justificar sus faltas ante la dirección académica. Los trabajos no se recibirán después de la fecha límite indicada. Los alumnos no deben entrar con gorra o lentes oscuros al salón de clases. El alumno debe tener al menos el 80% de asistencias para tener derecho al examen parcial. Las justificaciones se deben solicitar en la dirección académica. El alumno deberá tener su celular en modo silencio o apagado.

Materiales
1. Computadora personal. 2. Microcontroladores (Arduino, PIC, Raspberry Pi). 3. Modulos Wifi, MPU6050. 4. Protoboard. 5. Motores a pasos, servomotores, motoreductores. 6. Sensores. Software y Lenguajes de Programación 1. Matlab-Simulink 2. Arduino 3. Labview 4. Processing 5. Maple 6. ROS 7. OpenCV 8. RoboDK 9. Python 10. C++

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 2.1.3
PARCIAL 2 De la actividad 3.1.1 a la actividad 4.1.3

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Morfología del Robot
          1.1. Identifica los componentes de un robot industrial para determinar de los grados de libertad y espacio de trabajo de dicho manipulador las disciplinas que intervienen en su análisis y diseño.
                   1.1.1. Realizar un mapa mental acerca de clasificación de robots, que incluya la clasificación de acuerdo a la generación, el área de aplicación, y configuración.
                          
                   1.1.2. Realizar un Resumen acerca de sensores y actuadores, que incluya tipo de motores, tecnología de transmisión, y clasificación de sensores.
                          
2. Cinemática del Robot
          2.1. Realizar análisis cinemáticos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que definen la ubicación espacial, la velocidad y la trayectoria del órgano terminal.
                   2.1.1. Construir y controlar un brazo robot utilizando servomotores, Arduino y el sensor Kinect. Controlar el movimiento del brazo robot utilizando Processing y la librería OpenNI.
                          
                   2.1.2. Realizar los ejercicios y programar lo indicados en el documento, incluir los scripts de Matlab y las gráficas señaladas.
                          
                   2.1.3. Responder el cuestionario del documento. En caso de resolver el problema utilizando software adjuntar el script, la hoja de cálculos, o los comandos utilizados para la solución de los problemas.
                          
3. Dinámica del Robot
          3.1. Realiza análisis dinámicos a robots industriales para la obtención de los modelos matemáticos que determinen los pares y fuerzas articulares.
                   3.1.1. Práctica protocolo wifi. Realizar un programa que permita la manipulación del módulo ESP8266 en forma autónoma.
                          
                   3.1.2. Realizar un script en Python para comunicación inalámbrica, por medio de wifi. utilizando la librería socket, que permite una conexión de tipo IP/TCP, que tiene características muy comunes a la comunicación serial.
                          
4. Introducción al Control de Robots
          4.1. Reconoce los diferentes esquemas de control y su aplicación para los requerimientos de movimiento de un manipulador.
                   4.1.1. Obtén el modelo dinámico de un péndulo robot y construye un modelo en Simulink un modelo para la dinámica del péndulo.
                          
                   4.1.2. Realizar un modelo en simulink o labview para simular la dinámica del carro-péndulo junto con un controlador de tipo PID (puedes incluir el bloque existente).
                          
                   4.1.3. Proyecto Integrador. Para el proyecto de segundo parcial, se debe incluir la operación remota de un robot utilizando comunicación wifi.
                          

Prácticas de Laboratorio (20232024P)
Fecha
Hora
Grupo
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Grupo Actividad Fecha Carrera

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