Syllabus

MTF-1025 ROBOTICA

DR. HECTOR QUEJ COSGAYA

hquej@itescam.edu.mx

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

Prerrequisitos
• Realizar operaciones con matrices
• 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

Normatividad
La evaluación estará conformada de dos exámenes: Partipación y Trabajo documental de la siguiente forma. Participación 20%. A.- Exposición de contenidos temáticos (5%) B.- Programación de aplicaciones Cinemáticas (10%) C.- Trabajos colaborativo en equipo e investigación (3%) D.- Asistencia a clases (2%). Trabajo Documental 20% E.- Contenido informativo e investigación 5% F.- Criterio personal e análisis de texto 10% G.- Fuentes bibliografícas 2% H.- Formato y redacción 3%

Materiales
1. Microcrontroladores 2. PLC´s 3. Microchips Darlintong 2803 4. Software MatLav 5. Protoboard 6. Lenguajes de Programación (C++, Java, etc) 7. Multimetro digital 8. Computadoras Personales (20) 9. Actuadores para simular gratificación por periféricos. (motores paso, revolución o servos) 10. Sensor de proximidad o barrera infrarroja, capacitivos, inductivos, ultrasonicos, etc.

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 2.2.2
PARCIAL 2 De la actividad 3.1.1 a la actividad 4.4.2

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Morfología del Robot
          1.1. Historia de los robots
                   1.1.1. Historia de los robots
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                           Definición (73517 bytes)
                           http://es.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B3tica
                          
          1.2. Estructura mecánica de un robot
                   1.2.1. Estructura mecánica de un robot
                           Sistema de montaje del robot para la automatización de los procesos de construcción E Gambao, C Balaguer, A Barrientos, R Saltaren, EA Puente de Robótica y Automatización, 1997. Proceedings., 1997 IEEE Internacional
                           Clasificación (553086 bytes)
                          
          1.3. Transmisiones y Reductores
                   1.3.1. Transmisiones
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                          
                   1.3.2. Reductores
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                          
                   1.3.3. Accionamiento Directo
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                          
          1.4. Comparación de sistemas de acción
                   1.4.1. Actuadores neumáticos
                           Sistema de montaje del robot para la automatización de los procesos de construcción E Gambao, C Balaguer, A Barrientos, R Saltaren, EA Puente de Robótica y Automatización, 1997. Proceedings., 1997 IEEE Internacional
                          
                   1.4.2. Actuadores hidráulicos
                           Sistema de montaje del robot para la automatización de los procesos de construcción E Gambao, C Balaguer, A Barrientos, R Saltaren, EA Puente de Robótica y Automatización, 1997. Proceedings., 1997 IEEE Internacional
                          
                   1.4.3. Actuadores eléctricos
                           Sistema de montaje del robot para la automatización de los procesos de construcción E Gambao, C Balaguer, A Barrientos, R Saltaren, EA Puente de Robótica y Automatización, 1997. Proceedings., 1997 IEEE Internacional
                          
          1.5. Sensores internos
                   1.5.1. Sensores de posición
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                          
                   1.5.2. Sensores de velocidad
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                          
                   1.5.3. Sensores de presencia
                           Fundamentos de robótica Un Barrientos, LF Peñín, C Balaguer, R Aracil McGraw-Hill
                          
          1.6. Elementos terminales
                   1.6.1. Elementos terminales
                           http://platea.pntic.mec.es/vgonzale/cyr_0204/ctrl_rob/robotica/sistema/terminal.htm
                          
          1.7. Tipos y características de robots
                   1.7.1. Tipos y características de robots
                           http://roboticapuno.blogspot.mx/2013/01/clasificacion-de-los-robots.html
                          
          1.8. Grados de libertad y espacio de trabajo
                   1.8.1. Grados de libertad y espacio de trabajo
                           http://proton.ucting.udg.mx/materias/robotica/r166/r64/r64.htm
                           http://proton.ucting.udg.mx/materias/robotica/r166/r66/r66.htm
                          
          1.9. Aplicaciones
                   1.9.1. Aplicaciones
                           https://www.youtube.com/watch?v=Mp8Y2yjV4fU
                          
2. Programación de Robots
          2.1. Programación no textual
                   2.1.1. por hardware
                           http://html.rincondelvago.com/robotica_los-lenguajes-de-programacion-y-los-robots.html
                          
                   2.1.2. por enseñanza
                           Programación (67287 bytes)
                          
          2.2. Programación textual
                   2.2.1. Explícita
                           PTE (653474 bytes)
                          
                   2.2.2. Implícita
                           PTI (38350 bytes)
                           Modelo cinemático (951670 bytes)
                           Cinemática (448860 bytes)
                          
3. Cinemática
          3.1. Sistemas de coordenadas
                   3.1.1. Representación de un punto en el sistema de coordenadas
                           Cinematica Ver. Pag. 2-8 (448860 bytes)
                          
                   3.1.2. Descripciones espaciales
                           Cinematica Ver. Pag. 8-14 (448860 bytes)
                          
          3.2. Movimiento rígido y transformaciones homogéneas
                   3.2.1. Rotaciones
                           Cinematica Ver. Pag. 10-12 (448860 bytes)
                          
                   3.2.2. Composición de rotaciones
                           Cinematica Ver. Pag. 16-29 (448860 bytes)
                           Modelo Cinemático (951670 bytes)
                          
                   3.2.3. Propiedades de las rotaciones
                           Grados de Libertad (242277 bytes)
                          
                   3.2.4. Matrices antisimétricas
                           Modelo Cinemático pag. 6-17 (951670 bytes)
                          
                   3.2.5. Matrices y Transformaciones homogéneas
                           Cinematica Ver. Pag. 31 y 32 (448860 bytes)
                          
          3.3. Representación de Denavit-Hartenberg
                   3.3.1. Cadenas cinemáticas
                           TMA Robótica (887606 bytes)
                          
                   3.3.2. Representación Denavit-Hartenberg
                           Cinematica Ver. Pag. 36-39 (951670 bytes)
                          
                   3.3.3. Cinemática directa
                           Cinematica Ver. Pag. 36-39 (951670 bytes)
                          
                   3.3.4. Ejemplos
                           Ejemplos (321445 bytes)
                          
          3.4. Cinemática inversa
                   3.4.1. Introducción
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                           ROBOTICA (3ª ED.) JOHN J. CRAIG , PRENTICE HALL MEXICO, 2006 ISBN 9789702607724
                          
                   3.4.2. Desacoplo cinemático
                           ROBOTICA (3ª ED.) JOHN J. CRAIG , PRENTICE HALL MEXICO, 2006 ISBN 9789702607724
                          
                   3.4.3. Posición inversa
                           ROBOTICA (3ª ED.) JOHN J. CRAIG , PRENTICE HALL MEXICO, 2006 ISBN 9789702607724
                          
                   3.4.3. Orientación inversa
                           ROBOTICA (3ª ED.) JOHN J. CRAIG , PRENTICE HALL MEXICO, 2006 ISBN 9789702607724
                          
4. Dinámica
          4.1. Introducción
                   4.1.1. Importancia de la dinámica del manipulador
                           Dinámica de robots (2601117 bytes)
                          
                   4.1.2. Aplicaciones
                           Ejemplo de trabajo de tesis (5032476 bytes)
                          
          4.2. Ecuaciones de Euler-Lagrange
                   4.2.1. Velocidades de las articulaciones de un robot
                           Euler (300216 bytes)
                          
                   4.2.2. Energía cinética
                           Ejemplo de energía cinética (1929082 bytes)
                          
                   4.2.3. Energía potencial
                           Verificar cap. 3 y 4 (2982676 bytes)
                          
                   4.2.4. Ecuaciones de movimiento
                           Verificar Capitulo 6 (2982676 bytes)
                          
          4.3. Formulación de Newton-Euler
                   4.3.1. Sistema de coordenadas rotantes
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                          
                   4.3.2. Sistema de coordenadas en movimiento
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                          
                   4.3.3. Cinemática de los elementos
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                          
                   4.3.4. Ecuaciones de movimiento recursivas
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                          
          4.4. Ecuaciones de movimiento generalizadas de D’Alambert
                   4.4.1. Modelo dinámico simplificado
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                          
                   4.4.2. Ejemplos
                           Ollero Aníbal. Robótica:Manipuladores y robots móviles. Barcelona, Marcombo, 2001
                           Tesis de Ejemplo (2982676 bytes)
                          
5. Control
          5.1. Introducción
                   5.1.1. Introducción
                           Sistema de Control (68428 bytes)
                           Historia del Control Automático (574896 bytes)
                           Introducción a Lógica Difusa (1394088 bytes)
                           Ejemplo de control difuso (777205 bytes)
                           http://www.cec.uchile.cl/~heldc/show_TIS99/index.htm
                           http://www.cec.uchile.cl/~heldc/show_TIS99/sld022.htm
                          
          5.2. Control de posición
                   5.2.1. Control de posición
                           Control de posicion (289629 bytes)
                           Conjuntos difusos (167535 bytes)
                          
          5.3. Control de velocidad
                   5.3.1. Control de velocidad
                           Control de velocidad (127805 bytes)
                           Control velocidad en robot (222429 bytes)
                          
          5.4. Control de fuerza
                   5.4.1. Control de fuerza
                           Control de Fuerza (3250373 bytes)
                          
6. Planificación de Trayectorias
          6.1. Trayectorias paramétricas
                   6.1.1. Trayectorias paramétricas
                           Trayectorias (331838 bytes)
                          
          6.2. Perfil trapezoidal
                   6.2.1. Perfil trapezoidal
                           Articulo trapezoidal (656034 bytes)
                           http://www.ab.com/es/epub/catalogs/12768/229240/229262/3073021/10792331/print.html
                          
          6.3. Restricciones de trayectorias
                   6.3.1. Restricciones de trayectorias
                           Optimización de trayectorias (1150381 bytes)
                          

Prácticas de Laboratorio (20232024P)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20232024P)
Grupo Actividad Fecha Carrera

Temas para Segunda Reevaluación