Universidad de Jaén

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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.

 

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.

• ANÁLISIS CINEMÁTICO  DE MANIPULADORES
• DINÁMICA DE ROBOTS.
• PROGRAMACIÓN DE ROBOTS.
• ELEMENTOS MOTRICES, TERMINALES Y SENSORES. 
• APLICACIONES DE LOS ROBOTS INDUSTRIALES.
• 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.