Materia
Robots y manipuladores
Datos generales de la materia
- Modalidad
- Presencial
- Idioma
- Castellano
Descripción y contextualización de la asignatura
Esta asignatura tiene como objeto que el alumnado alcance las competencias precisas para analizar la cinemática y dinámica de manipuladores robóticos existentes, comprender e interpretar movimientos espaciales, y planificar tareas de manipulación. Para ello es preciso profundizar en el conocimiento sobre diversos problemas de cinemática espacial, manejar las herramientas matemáticas que ofrecen los diversos software de cálculo, y adquirir una metodología adecuada de análisis mecánico de manipuladores serie y paralelos.Tema 1. Robots y manipuladores en la industria mecánica.
Tema 2. El problema de posición
Tema 3. El problema de velocidad
Tema 4. El problema dinámico
Tema 5. Planificación de movimientos
Profesorado
Nombre | Institución | Categoría | Doctor/a | Perfil docente | Área | |
---|---|---|---|---|---|---|
ALTUZARRA MAESTRE, OSCAR | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Catedratico De Universidad | Doctor | No bilingüe | Ingeniería Mecánica | oscar.altuzarra@ehu.eus |
PETUYA ARCOCHA, VICTOR | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Catedratico De Universidad | Doctor | No bilingüe | Ingeniería Mecánica | victor.petuya@ehu.eus |
Competencias
Denominación | Peso |
---|---|
Ser capaz de Analizar Cinemática y Dinámicamente Robots Serie y manipuladores paralelos sencillos, y planificar operaciones y trayectorias | 100.0 % |
Tipos de docencia
Tipo | Horas presenciales | Horas no presenciales | Horas totales |
---|---|---|---|
Magistral | 30 | 45 | 75 |
P. de Aula | 15 | 22.5 | 37.5 |
P. Ordenador | 15 | 22.5 | 37.5 |
Actividades formativas
Denominación | Horas | Porcentaje de presencialidad |
---|---|---|
Clases expositivas | 15.0 | 100 % |
Talleres de aplicación | 37.5 | 40 % |
Trabajo Personal del Alumno/a | 22.5 | 0 % |
Sistemas de evaluación
Denominación | Ponderación mínima | Ponderación máxima |
---|---|---|
Examen escrito | 50.0 % | 80.0 % |
Preguntas a desarrollar | 0.0 % | 20.0 % |
Trabajos Prácticos | 20.0 % | 20.0 % |
Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia
A lo largo del cuatrimestre se realizarán varias pruebas de evaluación, ejercicios prácticos y tareas de laboratorio prácticas evaluables. En día de la evaluación oficial ordinaria, es posible mejorar la calificación de las actividades realizadas a lo largo del curso, o bien realizar una evaluación final completa. El alumnado optaría por esta última posibilidad de evaluación, de forma explícita, y por escrito, con al menos dos semanas de antelación.Así las evaluaciones parciales son:
- Examen escrito: ejercicio práctico del problema de posición de manipuladores serie, y teoría asociada.(20%)
- Examen escrito: ejercicio práctico del Problema de posición de manipuladores paralelos, y teoría asociada.(20%)
- Trabajo práctico del problema de posición de máquina industrial.(5%)
- Examen escrito: ejercicio práctico del problema de velocidades de manipuladores, y teoría asociada.(20%)
- Examen escrito: ejercicio práctico del problema dinámico, y teoría asociada.(20%)
- Trabajo práctico del problema de velocidades de máquina industrial.(5%)
- Trabajo práctico de simulación offline de robots industriales. (10%)
Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia
En el día de la evaluación oficial extraordinaria, se realiza una evaluación final completa con las siguientes partes:- Ejercicio práctico del problema de posición y teoría asociada.(40%)
- Ejercicio práctico del problema de velocidades y teoría asociada.(40%)
- Ejercicio práctico del problema dinámico, y teoría asociada.(20%)
Temario
TEMA 1: ROBOTS Y MANIPULADORES EN LA INDUSTRIA MECÁNICA.CAPÍTULO 1.1: Introducción descriptiva (0,15 créditos)
1.1.1 Historia de los manipuladores y los robots
1.1.2 Tipologías de Robots
1.1.3 Aplicaciones Industriales
1.1.4 Análisis y Diseño de robots y manipuladores
TEMA 2: EL PROBLEMA DE POSICIÓN
CAPÍTULO 2.1: Fundamentos Matemáticos para el problema de posición (0,8 créditos)
2.1.1 Matrices de Rotación. Ángulos de Euler
2.1.2 Rotaciones Sucesivas
2.1.4 Teorema de Euler. Eje de giro y ángulo de rotación
2.1.5 Matrices de Transformación
2.1.6 Transformaciones Sucesivas
CAPÍTULO 2.2: Obtención de las Ecuaciones de Posición en Robots Serie (0,5 créditos)
2.2.1 Notación Denavit-Hartenberg
2.2.2 Problema de Posición Directo e Inverso
2.2.3 Espacio de Trabajo
CAPÍTULO 2.3: Obtención de las Ecuaciones de Posición en Manipuladores (0,45 créditos)
2.3.1 Ecuaciones de Lazo. Aplicación a manipuladores planos.
2.3.2 Ecuaciones de Lazo, Aplicación a manipuladores espaciales.
2.3.3 Espacio de Trabajo
CAPÍTULO 2.4: Métodos para la resolución del problema de posición (0,15 créditos)
2.4.1 Obtención del Polinomio Univariante.
2.4.2 Resolución de sistemas no lineales.
2.4.3 Procedimientos numéricos.
CAPÍTULO 2.5: Notaciones avanzadas para la rotación (0,5 créditos)
2.5.1 Parámetros de Euler-Rodrigues
2.5.2 Cuaterniones
TEMA 3: EL PROBLEMA DE VELOCIDAD
CAPÍTULO 3.1: Fundamentos de Cinemática Espacial (0,3 créditos)
3.1.1 Velocidad Angular
3.1.2 Derivación en bases móviles
3.1.3 Campo de velocidades. Eje instantáneo de rotación y desliz.
3.1.4 Movimiento relativo en velocidades
CAPÍTULO 3.2: Obtención de las Ecuaciones de Velocidad en Robots Serie (0,15 créditos)
3.2.1 Derivación de las ecuaciones de lazo
CAPÍTULO 3.3: Ecuaciones Jacobianas (0,1 créditos)
3.3.1 Jacobianas del problema de velocidad
CAPÍTULO 3.4: Singularidades (0,3 créditos)
3.4.1 Singularidades de las Jacobianas
3.4.2 Indicadores de Singularidad
3.4.3 Singularidades en el Espacio de Trabajo
CAPÍTULO 3.5: Cinetostática (0,1 créditos)
3.5.1 La dualidad velocidad-fuerza
TEMA 4: EL PROBLEMA DINÁMICO
CAPÍTULO 4.1: Cálculo de Aceleraciones (0,4 créditos)
4.1.1 Ecuaciones de aceleración
4.1.2 Aceleraciones complementarias
CAPÍTULO 4.2: Fundamentos de Dinámica Espacial (0,5 créditos)
4.2.1 Ecuaciones de Newton-Euler
4.2.2 Aplicación de D¿Alembert
4.2.3. El problema dinámico inverso
TEMA 5: PLANIFICACIÓN DE MOVIMIENTOS
CAPÍTULO 5.1: Planificación de trayectorias (0,1 créditos)
5.1.1 Trayectorias Polinomiales
5.1.2 Otras funciones
Bibliografía
Materiales de uso obligatorio
Material de desarrollo propio puesto a disposición del alumnado en Egela.Bibliografía básica
Mecánica Aplicada: Estática y Cinemática. Armando Bilbao y Enrique Amezua. Editorial Síntesis. 2006. ISBN 84-9756-406-5Mecánica Aplicada: Dinámica. Armando Bilbao, Enrique Amezua y Oscar Altuzarra. Editorial Síntesis. 2008. ISBN 978-84-975656-1-5
Cinemática de mecanismos. Análisis y Diseño. Alfonso Hernández. Editorial Síntesis. 2004. ISBN 84-9756-224-0
Fundamental of Robotic Mechanical Systems. Theory, Methods, and algorithms. Jorge Angeles. Springer. 2003. ISBN 0-387-95368-x
Theory of Applied Robotics. Reza N. Jazar. 2010. Springer. ISBN 978-1-4419-1749-2
Bibliografía de profundización
Robot Analysis. The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators. Lung-Wen Tsai. John Wiley & sons. 1999. ISBN 0-471-32593-7Parallel Robots. Jean-Pierre Merlet. Kluwer Academia Press. 2000. ISBN 0-7923-6308-6
Revistas
Mechanism and Machine Theory.Journal of Mechanical Design.
Robotica.
IEEE Transactions on Robotics.
International Journal of Robotic Research
Enlaces
www.ehu.es/compmech Página web del Grupo de Mecánica Computacional de la UPV/EHUwww.parallemic.org Página web de la red mundial de investigadores en manipuladores paralelos