Robótica Avanzada

Horario de clases:

  • Segundo Cuatrimestre
  • Lunes de 17'15 a 19'15 horas
  • Miércoles de 15 a 17 horas

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Temario.

Introducción.

1. La problemática de la planificación y control de movimientos. Los componentes del sistema de control y planificación. Cinemática, estática y dinámica. Estructura del sistema de control. Planificación de trayectorias. Control de fuerzas. Planificación de tareas.

Planificación de bajo nivel.

2. Planificación de trayectorias cartesianas. Esquema para la planificación cartesiana. Método de control del camino cartesiano. Método de la desviación acotada. Suavizado de trayectorias. Planificación de trayectorias óptimas.
3. Control de la interacción con el entorno. Manipuladores en interacción con el entorno. Control acomodativo. Control de impedancia mecánica. Control de fuerzas. Restricciones naturales y artificiales. Control híbrido de fuerza y posición.

Planificación de nivel medio

4. Planificación de movimientos. Introducción. Características específicas del problema. Conceptos básicos para la planificación de movimientos. Métodos basados en "mapas de carretera" (roadmaps). Planificación con objetos móviles.

Planificación de alto nivel

5. Planificación de tareas. Introducción. Modelado del mundo y especificación de la tarea. Problemas básicos en la planificación de tareas. Sistemas basados en reglas. Detección de fallos y recuperación de planes.

Prácticas.


Práctica 1. Generación de trayectorias cartesianas. Construcción e implantación de una función para el movimiento cartesiano y rectilíneo del robot PUMA 560. En primer lugar, se efectuará un diseño preliminar mediante MATLAB y tras verificar su comportamiento, se implantará en el manipulador real.

Práctica 2. Diseño de estrategias de control de fuerzas. Diseño de una estrategia para realizar el control de la presión que ejerce el efector final del manipulador sobre una superficie. Se llevarán a cabo diversas metodologías y se estudiarán los resultados obtenidos.

Práctica 3. Diseño de un planificador de movimientos.Ilustrar la planificación en el espacio de configuraciones para la evitación de obstáculos y la generación de movimientos acomodativos.

Práctica 4. Planificación de tareas. Se realizará una demostración de la generación automática de tareas mediante el uso del lenguaje PROLOG. Se propondrá un estado inicial del mundo, una serie de acciones que puede realizar el manipulador y un estado objetivo. Mediante el uso de una representación STRIPS en PROLOG se generará la secuencia de acciones necesarias para alcanzar el objetivo.

Bibliografía recomendada.

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

Brandy M., Hollerbach J., Johnson T., Lozano-Perez T., Mason M.(1984). Robot motion. MIT Press. ISBN 0-262-02182-X

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.

Latombe J. (1991) Robot motion planning. Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7923-9129-2

Lee M. H. (1989) Intelligent robotics. Open University press robotics series. John Wiley. Nueva York. ISBN 0-335-15421-2

Nilsson N. J. (1.980) Principios de la Inteligencia Artificial. Díaz de Santos 1.987. ISBN 84-86251-55-9

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.