Ampliación de Robótica Industrial

Temario
Prácticas
Bibliografía.

Horario de clases:

Primer Cuatrimestre
Lunes de 15 a 17 horas
Miércoles de 19'30 a 21'30 horas

Salir.

Temario.

Modelos del manipulador
1. Cinemática diferencial.Introducción. Velocidades de los elementos de un manipulador. Movimiento diferencial. Matriz jacobiana del manipulador. Singularidades. Jacobiano en el dominio de las fuerzas.

2.Dinámica del brazo manipulador. Introducción. Formulación de Euler-Lagrange.Simulación del comportamiento dinámico. Modelo dinámico en el espacio operacional. Estimación de parámetros. Modelo dinámico total de un manipulador.

Control de movimientos
3. Generación de trayectorias. Descripción de una tarea mediante sistemas de coordenadas. Planificación en el espacio articular. Problemas asociados a la planificación en el espacio cartesiano. Planificación rectilínea en el espacio cartesiano.

4. Control del brazo manipulador.El problema de control de robots manipuladores. Control lineal independiente. Compensación de los efectos no lineales del mecanismo. método del par computado. Control avanzado.

Aplicaciones.
5. Células de trabajo robotizadas. Diseño de células de trabajo robotizadas. El problema de la interferencia entre máquinas. Control de la célula de trabajo robotizada. Interbloqueos, detección de errores y recuperación. Análisis del tiempo de ciclo de un manipulador. Simulación de células de trabajo robotizadas.

Prácticas.

Práctica 1. Matriz jacobiana de un manipulador. Realizar un programa con la herramienta SIMBOLIC MATH de MATLAB que calcule la matriz jacobiana de un manipulador mediante los procedimientos estudiados. Se aplicará para calcular las velocidades de cada uno de los elementos cuando el efector final se desplaza sobre una trayectoria rectilínea. La simulación se realizará con MATLAB y SIMULINK.

Práctica 2. Ecuación dinámica en el espacio de configuraciones. Construcción de una función MATLAB que calcule el comportamiento dinámico de un manipulador mediante la formulación de Euler-Lagrange. Estudio de las fuerzas y pares que intervienen en el movimiento. Calcular la ecuación dinámica de forma analítica mediante la SYMBOLIC y utilizar la solución generada para simular la caída de un robot manipulador.

Práctica 3. Generación de trayectorias articulares. Realización de una función MATLAB que genere una trayectoria articular para que un manipulador especificado se mueva desde una configuración inicial hasta otra final. Se emplearán básicamente las capacidades gráficas de MATLAB para representar la evolución articular del manipulador.

Práctica 4. Diseño de estrategias de control para manipuladores. Se pretende el uso de controladores de tipo local y centralizado para obtener, mediante simulación por computador, una comparativa de la eficiencia de las distintas metodologías ante situaciones concretas.

Bibliografía recomendada.

Asada H., Slotine J. (1986) Robot Analysis and Control. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-83029-1.

Barrientos A., Peñín L. F., Balaguer C., Aracil R. (1.997). Fundamentos de Robótica. MacGraw-Hill/Interamericana de España. ISBN 84-481-0815-9.

Fu K.S., González R.C. y Lee C.S.G. (1.987) Robótica: Control, detección, visión e inteligencia. Edición en castellano McGraw-Hill 1.988. ISBN 0-07-022625-3.

Craig J. J. (1.989) Introduction to Robotics Mechanics and Control. Second Edition. Adison-Wesley 1.986. ISBN 0-201-09528-9.

Mata-Amela V., Valero-Chuliá, Cuadrado-Iglesias J.I. (1.995) Mecánica de Robots. Colección Libro-apunte número 16. Servicio de publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. ISBN 84-7721-303-8.

Paul R. P. (1.981). Robot Manipulators: Mathematics, Programming and Control. M.I.T. Press. ISBN 0-262-16082-X.

Sciavicco L., Siciliano B. (1.996). Modelling and Control Robot Manipulators. Mac Graw-Hill. ISBN 0-07-057217-8.

Modelos del manipulador	1. Cinemática diferencial.Introducción. Velocidades de los elementos de un manipulador. Movimiento diferencial. Matriz jacobiana del manipulador. Singularidades. Jacobiano en el dominio de las fuerzas.
Modelos del manipulador	2.Dinámica del brazo manipulador. Introducción. Formulación de Euler-Lagrange.Simulación del comportamiento dinámico. Modelo dinámico en el espacio operacional. Estimación de parámetros. Modelo dinámico total de un manipulador.
Control de movimientos	3. Generación de trayectorias. Descripción de una tarea mediante sistemas de coordenadas. Planificación en el espacio articular. Problemas asociados a la planificación en el espacio cartesiano. Planificación rectilínea en el espacio cartesiano.
Control de movimientos	4. Control del brazo manipulador.El problema de control de robots manipuladores. Control lineal independiente. Compensación de los efectos no lineales del mecanismo. método del par computado. Control avanzado.
Aplicaciones.	5. Células de trabajo robotizadas. Diseño de células de trabajo robotizadas. El problema de la interferencia entre máquinas. Control de la célula de trabajo robotizada. Interbloqueos, detección de errores y recuperación. Análisis del tiempo de ciclo de un manipulador. Simulación de células de trabajo robotizadas.