En esta asignatura se realiza una introducción a la robótica industrial, tanto desde el aspecto teórico como práctico, con especial énfasis en los robots manipuladores.

Así, se contemplan temas sobre modelado y simulación, control y programación de robots industriales.

El objetivo principal de la asignatura consiste en dotar al alumno de la capacidad y los conocimientos para usar robots industriales en su futuro desempeño profesional.

El propósito global de la asignatura Robótica es introducir unos conceptos amplios y

generales relacionados con la estructura mecánica, el modelado, la programación, la generación de movimientos, el control de los robots y el funcionamiento de los sistemas robotizados, así como su aplicación en el entorno industrial.

Tema 1: Introducción a la robótica

1.1 Origen y desarrollo de la robótica

1.2 Definición de robot industrial

1.3 Clasificaciones de robots

1.4 Aplicaciones



Tema 2: Morfología del robot

2.1 Introducción

2.2 Estructura mecánica de un robot

2.3 Transmisiones y reductores

2.4 Actuadores (neumáticos, hidráulicos, eléctricos)

2.5 Sensores básicos (internos: de posición, de velocidad, de presencia)

2.6 Elementos terminales



Tema 3: Localización espacial

3.1 Introducción

3.2 Representación de la posición

3.3 Sistema cartesiano de referencia. Coordenadas cartesianas, coordenadas polares y cilíndricas y coordenadas esféricas

3.4 Representación de la orientación (matrices de rotación, ángulos de Euler, pares de rotación)

3.5 Matrices de transformación homogénea

3.6 Relación y comparación entre los distintos métodos de localización espacial



Tema 4: Cinemática del robot

4.1 Introducción

4.2 Cinemática directa del robot

4.3 Cinemática inversa del robot

4.3 Modelo diferencial: Jacobiano directo e inverso



Tema 5: Dinámica del robot

5.1 Modelo dinámico de la estructura mecánica de un robot rígido

5.2 Formulación de Lagrange-Euler

5.3 Formulación de Newton-Euler

5.4 Modelo dinámico de los actuadores



Tema 6: Control cinemático

6.1 Esquema general del sistema de control cinemático

6.2 Arquitectura software y hardware del sistema de control

6.3 Tipos de trayectorias

6.4 Generación de trayectorias.



Tema 7: Control dinámico

7.1 Control nonoarticular

7.2 Control multiarticular

7.3 Control adaptativo

7.4 Aspectos prácticos de la implantación del regulador

En esta asignatura se utilizan diversas metodologías de enseñanza, siendo la más utilizada la resolución de problemas. Se potenciará el trabajo autónomo, mediante el uso de recursos informáticos y bibliográficos que ayuden al alumnado a comprender los distintos aspectos de la materia.



Se impartirán clases de exposición de los contenidos conceptuales de la materia utilizando tanto transparencias como explicaciones en la pizarra. En estas clases los alumnos dispondrán de copias de las transparencias, así como de los apuntes proporcionados por el profesor. Estos materiales y textos están accesibles al alumno a través la plataforma eGela http://egela.ehu.es.



La resolución de cuestiones y problemas en el aula se realizará de forma participativa. Se proporcionarán problemas y ejercicios que desarrollarán individualmente o en grupo, lo que permitirá profundizar en el conocimiento teórico de la materia y relacionar la Robótica con otras áreas afines. Se fomentará la formulación de cuestiones y la discusión abierta, de forma que el alumnado adquiera destrezas relacionadas con la comunicación oral, la capacidad de síntesis y el trabajo en equipo.



Se realizarán varias prácticas de laboratorio sobre contenidos de la asignatura a lo largo del curso utilizando el robot colaborativo UR3 y el programa Matlab.

En las prácticas de laboratorio se desarrollarán trabajos experimentales para adquirir conocimientos y destrezas de técnicas experimentales empleadas en el área de la Robótica, reflejando los avances en los informes de laboratorio.



Para facilitar y asegurar el aprendizaje del alumnado, se hará un seguimiento tanto de los problemas propuestos en el aula como de las prácticas de laboratorio para obtener un 'feed-back' sobre el desarrollo de la asignatura, de manera que los estudiantes tengan la oportunidad de tomar conciencia de su aprendizaje, así como de las formas de mejorarlo.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 70
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 10
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 20

La calificación final se obtendrá calculando la nota media de las calificaciones de las prácticas y trabajos realizados en el desarrollo de la asignatura (10%), del proyecto presentado en la asignatura (20%) y de la prueba escrita (70%). No obstante, es necesario sacar una nota mínima de 5 sobre 10 en los trabajos realizados, en el proyecto presentado y en la prueba escrita para poder superar la evaluación de la asignatura. Si no se supera la nota mínima de 5 sobre 10 en todas las pruebas evaluadas, la nota final no será la media, sino que será la nota más baja que se haya obtenido.



Procedimiento de renuncia a las convocatorias de evaluación:



Para renunciar a la convocatoria de evaluación bastará con no presentarse al examen final. No presentarse a dicha prueba supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y constará como un No Presentado.



Adicionalmente, el alumnado podrá presentar su renuncia a la convocatoria de evaluación mediante un escrito dirigido al profesor que imparte la asignatura en un plazo no inferior a diez días antes de la fecha de inicio del período oficial de exámenes

La calificación final se obtendrá calculando la nota media de las calificaciones de las prácticas y trabajos realizados en el desarrollo de la asignatura (10%), del proyecto presentado en la asignatura (20%) y de la prueba escrita (70%). No obstante, es necesario sacar una nota mínima de 5 sobre 10 en los trabajos realizados, en el proyecto presentado y en la prueba escrita para poder superar la evaluación de la asignatura. Si no se supera la nota mínima de 5 sobre 10 en todas las pruebas evaluadas, la nota final no será la media, sino que será la nota más baja que se haya obtenido.



El alumnado que suspenda las prácticas en la convocatoria ordinaria (y por lo tanto la asignatura) deberá entregar todos los trabajos de prácticas antes de la fecha del examen de la convocatoria extraordinaria y también deberá realizar un examen de prácticas en esta convocatoria extraordinaria. Como norma general, no se conservará la nota de la prueba escrita de la convocatoria ordinaría por lo que se deberá realizar de nuevo esta prueba en la convocatoria extraordinaria.



Procedimiento de renuncia a las convocatorias de evaluación:



Para renunciar a la convocatoria de evaluación bastará con no presentarse al examen final. No presentarse a dicha prueba supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y constará como un No Presentado.



Adicionalmente, el alumnado podrá presentar su renuncia a la convocatoria de evaluación mediante un escrito dirigido al profesor que imparte la asignatura en un plazo no inferior a diez días antes de la fecha de inicio del período oficial de exámenes

Transparencias y apuntes proporcionados por el profesor.

Bibliografía básica

-Fundamentos de Robótica, Barrientos y cols., 2 Ed. McGraw Hill, 2007

-Robótica. Craig, J.J., 2006 (3 Ed.). Pearson.

-Robótica Industrial, G. Ferraté y cols., Ed. Marcombo, 1986

-Robotica: Manipuladores y Robots Móviles. A. Ollero. Ed. Marcombo

-Control de Manipuladores Robóticos. Oscar Barambones. Apuntes del profesor.

Bibliografía de profundización

-Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. Fu González Lee. Ed. McGraw-Hill, 1988.
-Introduction To Robotics. Phillip John McKerrow. Ed. Addison-Wesley, 1993.
-Spong, M.W. and Vidyasagar, M., 1989, Robot dynamics and control. John Wiley, New York
-Etxebarria v., 1999, Sistemas de control no lineal y robótica., Servicio Editorial de la UPV/EHU. Bilbao

Revistas

-Cambridge Journals Online - Robotica
-Automatica.
-International Journal of Humanoid Robotics
-Robotics & Automation Magazine, IEEE
-Robotics and Autonomous Systems - Elsevier
-Journal of Robotics and Mechatronics
-The International Journal of Robotics Research
-International Journal of Control
- IEEE Transactions on Robotics

Direcciones web

http://www.roboticaeducativa.com
http://www.webdearde.com
http://www.infoplc.net/Enlace/Enlaces_ROBOTICA.htm
http://www.cea-ifac.es/wwwgrupos/robotica/index.html