SAM - Sensores, Actuadores y Microcontroladores en Robots Móviles

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona EEL - Departamento de Ingeniería Electrónica GRADO EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS Y SERVICIOS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2015). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano, Inglés Profesorado Responsable: Otros: Sergio Bermejo Sánchez Jorge Salazar Soler Sergio Bermejo Sánchez Jorge Salazar Soler Capacidades previas Conceptos de electrónica analógica y digital. Microprocesadores. Requisitos Metodologías docentes Objetivos de aprendizaje de la asignatura La asignatura es una introducción a la robótica autónoma donde los microcontroladores forman parte de las estrategias de control del sistema electrónico. Se analizan los conceptos básicos de diferentes tipos de sensores y de actuadores de uso habitual en aplicaciones robóticas y las estrategias básicas de control, así como su realización, con especial énfasis en las alternativas adaptativas y de acción-reacción. En las sesiones pràcticas de monta un prototipo de robot autónomo. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 26h 17.33% Horas grupo pequeño: 26h 17.33% Horas aprendizaje autónomo: 98h 65.33% 1 / 7

2 Contenidos 1. Introducción a la robótica autónoma (2 horas) Conceptos básicos Consideraciones de diseño Partes de un robot Control de robots. 2. Sensores (6 horas) Conceptos. Introducción Diferentes tipos: Presión/contacto. Desplazamiento. Ópticos. Ultrasonidos. Magnéticos Acondicionamiento de señal. Circuitos básicos. Diferentes técnicas. 2 / 7

3 2.4. Utilización de convertidores A/D y D/A. 3. Actuadores (4 horas) Motores de contínua Engranajes Modulación de ancho de pulso (PWM) Motores paso a paso Servomotores. 4. Arquitectura de un microcontrolador (8 horas) Introducción. Partes constitutivas. 3 / 7

4 4.2. Diagrama de bloques Memoria Puertos de entrada/salida 4.5. Temporizadores/contadores 4.6. Conversión A/D 4.7. Interrupciones Las instrucciones y los modos de direccionamiento. 5. Comunicación entre sistemas (2 horas) Conexión serie. 4 / 7

5 5.2. Conexión por infrarrojo y sin hilos. 6. Control de sistemas. Algoritmos (4 horas) Tipos de control. Principios básicos Estabilidad de los sistemas de control Controladores PID Introducción al control adaptativo Algoritmos de aprendizaje activo Aprendizaje inductivo en autómatas Algoritmos de aprendizaje por refuerzo. 5 / 7

6 7. Navegación autónoma (4 horas) Requisitos fundamentales Construcción de mapas del entorno Abstracción de mapas del entorno Ejemplos de diversas arquitecturas (con jerarquía, redes neuronales, lógica borrosa, con bases biológicas). Sistema de calificación La nota de evaluación de la asignatura se obtiene el 100 % de la elaboración de un proyecto robótico dividido en diversas fases en un trabajo continuado a lo largo del curso y su posterior presentación en público. Normas de realización de las actividades 6 / 7

7 Bibliografía Básica: McComb, G.. Robot builder's bonanza. 4th ed. New York [etc.]: McGraw-Hill, ISBN Braünl, T. Embedded robotics: mobile robot design and applications with embedded systems. 3rd ed. Berlin ; Heidelberg: Springer, ISBN Martin, F.G. Robotic explorations: a hands-on introduction to engineering. Upper Saddle River, N.J.: Prentice-Hall, ISBN Complementaria: Stewart, J.W.; Miao, K.X. The 8051 microcontroller: hardware, software and interfacing. 2nd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, ISBN X. Predko, M. Programming and customizing PICmicro microcontrollers. 2nd ed. New York [etc.]: McGraw-Hill, ISBN Everett, H.R. Sensors for mobile robots: theory and application. Wellesley, Mass.: AK Peters, ISBN Arkin, R.C. Behavior-based robotics. London: MIT Press, ISBN Otros recursos: 7 / 7