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Timestamp: 2019-08-23 00:34:33+00:00

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Guía docente 2018-19 - 14613007 - Mecánica de robots
NOMBRE: Mecánica de robots
CÓDIGO: 14613007 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
Asignatura optativa dentro de la Mención en Diseño y Fabricación Mecánica dentro de la especialidad de Grado en Ingeniería Mecánica, En esta asignatura se profundiza en la formación sobre los conceptos cinemáticos relacionados con las nuevas técnicas de producción basadas en robots industriales o células de fabricación flexibles.
Se recomienda encarecidamente haber superado las asignaturas de Cinemática y Dinámica de Máquinas y Diseño de Máquinas.
Resultado Resul-05 Dominio de La cinemática y dinámica de los robots industriales
Resultado Resul-06 Dominio de la programación de robots, elección de los elementos motrices y terminales adecuados para la fabricación
Resultado Resul-07 Dominio de los criterios de implantación de instalaciones robotizadas tanto en procesos novedosos como manuales
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MANIPULADORES
DINÁMICA DE ROBOTS.
ELEMENTOS MOTRICES, TERMINALES Y SENSORES.
CRITERIOS DE IMPLANTACIÓN DE SISTEMAS ROBOTIZADOS
TEMA 1.- INTRODUCCIÓN. 1.1.- Preliminares. 1.2.- Antecedentes. 1.3.- Concepto general de robot. 1.4.- Componentes de un robot industrial. 1.5.- Estructura mecánica del manipulador. 1.6.- Clasificación de los robots. TEMA 2.- ANÁLISIS DE POSICIÓN EN MANIPULADORES. 2.1.- Introducción. 2.2.- Posición y orientación de un sólido rígido. Matriz de rotación. Ángulos de Euler. 2.3.- Análisis de posición en un robot. 2.4.- Ejemplo. Resolución del problema cinemático directo para un robot PUMA 560. TEMA 3.- ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MANIPULADORES 3.1.- Introducción 3.2.- Problema cinemático directo. 3.2.1.- Resolución del problema cinemático directo mediante matrices de transformación. 3.2.2.- Algoritmo de Denavit y Hartenberg para obtener el modelo cinemático directo. 3.3.- Ejemplo. 3.4.-Cinemática inversa. 3.4.1.- Resolución del problema cinemático inverso por métodos geométricos. 3.4.2.- Resolución del problema cinemático inverso a partir de la matriz de transformación homogénea. 3.4.3.- Desacoplo cinemático. TEMA 4.- MATRIZ JACOBIANA.- 4.1.- Introducción. 4.2.- Relaciones diferenciales. 4.3.- Ejemplo. 4.4.- Jacobiana inversa. 4.5.- Configuraciones singulares.- Ejemplo. TEMA 5.- DINÁMICA DE ROBOT. 5.1.- Introducción. 5.2.- Modelado Dinámico de la estructura mecánica. 5.3.- Modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Lagrange-Euler. Ejemplo. 5.4.-Modelo dinámico de un robot mediante la formulación de Newton-Euler. Ejemplo. 5.4.1.- Algoritmo para el modelado dinámico por Newton-Euler. 5.5.- Modelado dinámico en variable de estado. Ejemplo. 5.6.- Modelado dinámico en el espacio de la tarea. 5.7.-Modelado dinámico de los actuadores. TEMA 6.- CONTROL DE ROBOTS. 6.1.- El sistema de control. 6.2.- Tipos de control 6.2.1.- Control de lazo abierto. 6.2.2.- Con realimentación interna. 6.2.3.- Con realimentación del entorno. 6.3.- Aspectos del control. 6.3.1.- Programación 6.3.2.- Niveles de control 6.3.3.- Control de los sensores y sistemas de percepción 6.4.- Control dinámico del robot. 6.4.1.- Control mono articular. 6.4.2.- Control multiarticular. 6.4.3.- Control adaptativo. 6.5.- Otros tipos de controles.- Control robusto. Control fusi. Redes neuronales. TEMA 7.- PROGRAMACIÓN DE ROBOTS. 7.1.- Introducción. 7.2.- Métodos de programación. Clasificación. 7.3.- Programación por guiado.- Guiado pasivo. Guiado activo. 7.4.- Programación textual. Nivel robot. Nivel objeto. Nivel tarea. 7.5.- Requerimientos de un sistema de programación. 7.6.- Características básicas de los lenguajes V+ y RAPID.- Ejemplos TEMA 8.- ELEMENTOS MOTRICES 8.1.- Introducción. 8.2.-Elementos motores de accionamiento neumático. 8.2.1.- Motores neumáticos. 8.2.2.-Cilindros neumáticos. 8.2.3.- Criterios de aplicación. 8.3.- Motores de accionamiento hidráulico. 8.3.1.- Motores hidráulicos 8.3.2.- Cilindros hidráulicos. 8.3.3.- Criterios de aplicación. 8.4.- Motores de accionamiento electromecánico. 8.4.1.- Motores de corriente continua. 8.4.2.- Motores de corriente alterna. 8.4.3.- Motores paso a paso. 8.5.- Consideraciones finales. TEMA 9.- ELEMENTOS TERMINALES 9.1.- Introducción. 9.2.- Tipos de elementos terminales. 9.2.1.- Pinzas a presión. 9.2.2.- Sujeción por enganche. 9.2.3.- Sujeción por contacto. 9.3.- Útiles para robot de operación. 9.3.1.- Soldadura. 9.3.2.- Pintura. 9.3.3.- Mecanizado. 9.4.- Útiles para robots en manipulación. 9.5.- Útiles para robots de montaje. 9.6.- Manos especiales. TEMA 10.- SENSORES.(TRADUCTORES) 10.1.- Introducción. 10.2.- Medidas de desplazamiento angulares. 10.2.1.- Codificadores angulares digitales (Encoder) 10.2.2.- Captadores angulares analógicos. 10.3.- Medidas de desplazamiento lineales. 10.3.1.- Medición de distancias. 10.3.2.- Sensores de presencia. 10.4.- Medida de velocidades y aceleraciones 10.5.-Medidas de fuerza y pares. TEMA 11.- APLICACIONES DE LOS ROBOTS INDUSTRIALES. 11.1.- Introducción. 11.2.- Aplicaciones industriales de los robots. 11.2.1.- Trabajos en fundición. 11.2.2.- Soldadura. 11.2.3.- Pintura y otros recubrimientos. 11.2.4.- Aplicación de adhesivos y sellantes. 11.2.5.- Alimentación de máquinas. 11.2.6.- Procesado. 11.2.7.- Corte. 11.2.8.- Montaje. 11.2.9.- Paletización. 11.2.10.- Otras aplicaciones industriales.- Calidad. Salas blancas. Alimentación. 11.3.- Otros sectores de aplicación.- Industria nuclear. Medicina. Construcción. etc. TEMA 12.- CRITERIOS DE IMPLANTACIÓN DE SISTEMAS ROBOTIZADOS 12.1.- Estudio y evaluación de aplicaciones. 12.1.1.- Diseño y control de una célula robotizada. 12.2.- Consideraciones en la selección de un robot. 12.2.1.- Área de trabajo. 12.2.2.- Grados de libertad. 12.2.3.- Precisión, repetitibidad, resolución. 12.2.4.- Velocidad. 12.2.5.- Capacidad de carga. 12.2.6.- Sistemas de control. 12.2.7.- Otras consideraciones.- Servicio técnico. Costo. Etc. 12.3.- Seguridad en instalaciones robotizadas. 12.3.1.- Causas de accidentes. 12.3.2.- Medidas de seguridad. 12.3.3.- Normativa legal. 12.4.- Justificación económica. 12.4.1.- Factores económicos y datos básicos necesarios. 12.4.2.- El robot como elemento principal del análisis económico. 12.4.3.- Métodos de análisis económico.- Ejemplos. 12.5.- Mercado de robots.
Se impartirán clases con contenido teórico (M1 - Clases magistrales, M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales y M3 - Actividades introductorias y resolución de problemas, M4 - Clases expositivas en gran grupo: Conferencias, M5 - Clases expositivas en gran grupo: Otros) Con un total de 45 horas presenciales y se estima un trabajo autónomo por parte del alumno de 67.5 horas.En estas clases se desarrollarán las competencias CB2, CB3, CB4, CB5, CC7, CT4
Se impartirán clases Prácticas (M11 - Resolución de ejercicios . M6 - Actividades practicas, M9 Clases en pequeño grupo: Laboratorios, M10 - Clases en pequeño grupo: Aulas de informática, M11 - Clases en pequeño grupo: Resolución de ejercicios, M12 - Clases en pequeño grupo: Presentaciones/exposiciones, M13 - Clases en pequeño grupo: Otros) donde los alumnos deberán realizar trabajos individuales y en grupo.En estas clases se desarrollarán las competencias CB2, CB3, CB4, CB5, CC7, CT4 y con la realización de trabajos expuestos tambien se desarrollarán CT1 y CT6.
Prácticas. Determinados contenidos se explorarán mediante actividades que implican la aplicación práctica de conocimientos mediante ejercicios o herramientas informáticas.
Además se realizarán tutorías colectivas. Esta actividad se organiza en seminarios cortos donde mediante problemas seprofundizará en algunos de los temas estudiados en lasclases magistrales, y también se resolverán dudas de los alumnos.
Seminarios. Se organizará un seminario sobre alguna de las temáticas afines al contexto en el que sedesarrolla la asignatura.
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia activa en clase Notas del profesor 5.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios Presentación correcta de los trabajos 15.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Prácticas de laboratorio/ordenador Asistencia y realización de entregables 20.0%
Para la evaluación de la asignatura, se realizará un examen como procedimiento de evaluación fundamental (60%de la calificación final de la asignatura), si bien, con el propósito de restar peso al examen se han tenido en cuentaotros criterios de evaluación tales como la asistencia y participación en clase (5%), informes de prácticas de laboratorio (20%) y la realización y presentación de trabajos propuestas por el profesor (15%).
En lo que respecta al examen, es necesario que el alumno adquiera una calificación mínima de cinco puntos sobre diez para poder aprobar la asignatura. Es preciso añadir que la asistencia a las prácticas, así como la entrega de las memorias de prácticas es obligatoria.
Adicionalmente, es preciso obtener una calificación mínima 3 puntos sobre 10 en cada una de la memorias de prácticas presentadas. La no entrega de las memorias de prácticas en las fechas marcadas por el profesor supondrá suspender la asignatura.
La realización del examen final permite evaluar las competencias: CEM8, CC7, CB5.CB2,CB5, CC9,
La evaluación mediante prácticas, exposiciones y ejercicios entregables permite evaluar las competencias: CT1, CT4, CT6, CB5, CB3
Fundamentos de robótica [Recurso electrónico]. Edición: 2a ed. Autor: -. Editorial: Madrid : McGraw-Hill, Interamericana de España, [2007] (C. Biblioteca)
Robótica práctica: tecnología y aplicaciones. Edición: 5ª ed. Autor: Angulo Usategui, José María. Editorial: Madrid: Paraninfo, cop. 2000 (C. Biblioteca)
Mecánica de robots. Edición: -. Autor: Mata Amela, Vicente. Editorial: Valencia: Universidad Politécnica, Servicio de Publicaciones, D.L.1995 (C. Biblioteca)
Cómo y cuándo aplicar un robot industrial. Edición: -. Autor: Audi Piera, Daniel. Editorial: Barcelona: Marcombo, D.L. 1988 (C. Biblioteca)
Cómo y cuándo aplicar un robot industrial [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Audí Piera, Daniel. Editorial: Barcelona : Marcombo, 1988. (C. Biblioteca)
28 ene - 3 feb 2019 3.0 0.0 0.0 5.0 Tema 1
4 - 10 feb 2019 3.0 0.0 1.0 5.0 Tema 1
11 - 17 feb 2019 3.0 1.0 0.0 5.0 Tema 2
18 - 24 feb 2019 3.0 0.0 1.0 5.0 Tema 3
25 feb - 3 mar 2019 3.0 1.0 0.0 5.0 Tema 4
4 - 10 mar 2019 3.0 0.0 1.0 5.0 Tema 5
11 - 17 mar 2019 3.0 1.0 0.0 5.0 Tema 5
18 - 24 mar 2019 3.0 0.0 0.0 5.0 Tema 6
25 - 31 mar 2019 3.0 1.0 1.0 7.0 Tema 6
1 - 7 abr 2019 3.0 1.0 0.0 7.0 Tema 7
8 - 14 abr 2019 3.0 1.0 0.0 7.0 Tema 8
22 - 28 abr 2019 3.0 1.0 1.0 7.0 Tema 9
29 abr - 5 may 2019 3.0 1.0 0.0 7.0 Tema 10
6 - 12 may 2019 3.0 1.0 0.0 8.0 Tema 11
13 - 17 may 2019 3.0 1.0 1.0 7.0 Tema 12
Total Horas 45.0 10.0 6.0 90.0

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