Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

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

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

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:

- Ejercicio práctico del Problema de posición de manipuladores serie, y teoría asociada.(20%)

- Ejercicio práctico del Problema de posición de manipuladores paralelos, y teoría asociada.(20%)

- Tarea Práctica del Problema de Posición de Máquina Industrial.(5%)

- Ejercicio práctico del Problema de velocidades de manipuladores, y teoría asociada.(20%)

- Ejercicio práctico del Problema Dinámico, y teoría asociada.(20%)

- Tarea Práctica del Problema de Velocidades de Máquina Industrial.(5%)

- Tarea Práctica de Simulación de Robots Industriales. (10%)

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

En día de la evaluación oficial extraordinaria, se realiza una evaluación final completa por escrito 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%)

Irakasgai-zerrenda

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



2.1.3 Teorema de Euler. Eje de giro y ángulo de rotación



2.1.3 Matrices de Transformación



2.1.4 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. 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

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

Material de desarrollo propio puesto a disposición del alumnado en Egela.

Oinarrizko bibliografia

Mecánica Aplicada: Estática y Cinemática. Armando Bilbao y Enrique Amezua. Editorial Síntesis. 2006. ISBN 84-9756-406-5

Mecánica 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

Gehiago sakontzeko bibliografia

Robot Analysis. The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators. Lung-Wen Tsai. John Wiley & sons. 1999. ISBN 0-471-32593-7



Parallel Robots. Jean-Pierre Merlet. Kluwer Academia Press. 2000. ISBN 0-7923-6308-6

Aldizkariak

Mechanism and Machine Theory.



Journal of Mechanical Design.



Robotica.



IEEE Transactions on Robotics.



International Journal of Robotic Research

Estekak

www.ehu.es/compmech Página web del grupo de mecánica computacional de la UPV/EHU



www.parallemic.org Página web de la red mundial de investigadores en manipuladores paralelos