PROGRAMA: PLAN DE ESTUDIOS: 03 Ingeniería Mecatrónica ACTA DE CONSEJO DE
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GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO APRENDIZAJE Y DOCENCIA VERSIÓN 04 CÓDIGO F-GD-02 Página 1 de 4 PLAN DE ASIGNATURA / SEMINARIO / MÓDULO PROGRAMA: PLAN DE ESTUDIOS: 03 Ingeniería Mecatrónica ACTA DE CONSEJO DE 034 FACULTAD/DEPTO./CENTRO: 1. DATOS GENERALES CÓDIGO: ASIGNATURA/MÓDULO/SEMINARIO: 928031 Robótica y Laboratorio CRÉDITOS ACADÉMICO S: 3 COMPONENTE: Obligatorio ÁREA/MÓDULO: Control y SEMESTRE: Robótica Octavo CAMPO: Ingeniería aplicada MODALIDAD: PRESENCIAL VIRTUAL BIMODAL X PRERREQUISITOS/CORREQUISITOS: Análisis Numérico, Procesamiento Digital de la Señal FECHA DE ELABORACIÓN: VERSIÓN: 4 de junio de 2004 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 25 de Octubre de 2010 2. JUSTIFICACIÓN En un lapso menor a 30 años la robótica ha pasado de ser un mito, propio de la imaginación de algunos autores literarios, a una realidad imprescindible en el actual mercado productivo, reconociéndosele como una área de carácter interdisciplinario, participan en ella diferentes disciplinas básicas como la teoría de control, la mecánica, la electrónica y la informática entre otras, constituyéndose en uno de los factores claves para lograr un mejoramiento en los procesos de producción y procura 11/11/2010 GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO APRENDIZAJE Y DOCENCIA PLAN DE ASIGNATURA / SEMINARIO / MÓDULO VERSIÓN 04 CÓDIGO F-GD-02 Página 2 de 4 por un mejor bienestar en las diversas actividades humanas. Es por esto, que el Ingeniero Mecatrónico debe conocer los principios fundamentales de la robótica, con el fin de estar en la capacidad de desarrollar aplicaciones que mejoren el desempeño de un sistema o proceso específico. 3. METAS DE APRENDIZAJE Introducir las nociones básicas sobre la robótica y los problemas que se involucran en el desarrollo de robots Estudiar los modelos cinemáticos que permitan simular el comportamiento del robot cuando se aplican estímulos en sus articulaciones Estudiar el comportamiento dinámico de un robot el cual resulta imprescindible cuando se desea diseñar robots de altas prestaciones, teniendo en cuenta aceleraciones significativas y masas considerables Estudiar los diferentes métodos de generación de trayectorias para robots manipuladores Estudiar las diferentes estrategias de control que permitan generar las señales de mando a las articulaciones de un robot manipulador para que éste describa una trayectoria específica 4. TEORÍAS Y CONCEPTOS UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA Aborda los conceptos básicos de la robótica industrial y las herramientas matemáticas para el análisis cinemático y dinámico de un manipulador de n grados de libertad. Introducción Antecedentes históricos GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO APRENDIZAJE Y DOCENCIA PLAN DE ASIGNATURA / SEMINARIO / MÓDULO Origen y desarrollo de la robótica Definición y clasificación del robot Anatomía del robot Movimientos del robot Herramientas Matemáticas Transformación inversa Transformaciones compuestas VERSIÓN 04 CÓDIGO F-GD-02 Página 3 de 4 UNIDAD 2. MODELOS CINEMÁTICOS DE ROBOTS Comprende el estudio de los algoritmos que permiten evaluar el modelo cinemático directo e inverso de un manipulador de n grados de libertad. Introducción Resolución del problema cinemática directo mediante matrices de transformación homogénea Algoritmo de Denavit-Hartemberg para la obtención del modelo cinemática directa Resolución del problema cinemático inverso por métodos geométricos Resolución del problema cinemático inverso a partir de la matriz de transformación homogénea Desacoplo cinemático Matriz jacobiana UNIDAD 3. MODELO DINÁMICO Es el estudio de los algoritmos que permiten evaluar el modelo dinámico directo e inverso de un manipulador de n grados de libertad. Introducción Tensor de inercia Articulación simple de rotación GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO APRENDIZAJE Y DOCENCIA PLAN DE ASIGNATURA / SEMINARIO / MÓDULO Formulación de Lagrange-Euler Obtención del modelo dinámico mediante el método de Newton-Euler Análisis del modelo dinámico de un manipulador industrial VERSIÓN 04 CÓDIGO F-GD-02 Página 4 de 4 UNIDAD 4. GENERACIÓN DE TRAYECTORIAS Es el desarrollo de los algoritmos para generar el trazado para cada articulación con el fin que el manipulador siga una trayectoria específica. Introducción Definición paramétrica de las curvas Técnicas de interpolación Generación de caminos en el espacio cartesiano Generación de trayectorias para manipuladores Trayectorias articulares para manipuladores robóticos Generación en tiempo real UNIDAD 5. CONTROL DE LAS ARTICULACIONES DE UN ROBOT Diseño de reguladores PID y Fuzzy para el control del movimiento de cada una de las articulaciones de un robot. Estrategias de control de articulaciones Controlador PID Lógica Fuzzy
