Curso Especializado de Robótica

Transcripción

1 Curso Especializado de Robótica Duración: 160 Horas Descripción Hoy en día, con el avance tecnológico que se tiene y su facilidad de acceso, se ha vuelto imperativo el conocimiento de elementos como la automatización, la robótica y el Internet de las cosas, sobre todo en el mundo educativo para fortalecer nuevos contextos de investigación y desarrollo, y de esta forma poder contribuir de mejor forma a los desafíos que tienen los centros educativos y profesionales. En este curso se abordarán desde las temáticas básicas, hasta las avanzadas, de tal forma que los conocimientos adquiridos permitan desarrollar proyectos de manera fácil y rápida mediante la plataforma Arduino. Los participantes desarrollarán diversos proyectos de distinta complejidad en donde se utilizarán las formas analógicas y digitales, de entrada y salida, monitoreo y control, vía comunicación serial, física o inalámbrica. Manejarán el entorno de programación de Arduino, en donde aprenderán de manera simple la programación de estos elementos y su posterior aplicación en entornos reales. Quienes pueden participar Personas con afición a la programación y/o electrónica, o personas que deseen aprender sobre el maravilloso mundo de la robótica. Pudiendo ser estos estudiantes, universitarios, profesores o profesionales interesados en el área de la robótica. Capacitar al participante en el desarrollo de proyectos de domótica, robótica e Internet de las coas (IoT) basados en la plataforma de hardware libre - Arduino, para automatización de procesos microcontrolados. Al término del curso los participantes serán capaces de: Identificar y aplicar los conceptos fundamentales de electricidad, electrónica y programación aplicados a Arduino. Conocer los componentes de la plataforma Arduino y su utilización en el ámbito de la automatización. Diseñar, montar y programar proyectos con sensores y actuadores. Montar circuitos en protoboard y simularlos. Desarrollar prototipos robotizados provistos de movilidad y comunicación

2 Metodología Taller guiado por el facilitador, quien explicará y guiará las actividades prácticas que desarrollarán los participantes. Al tratarse de un curso que contiene 4 módulos, para un mejor aprovechamiento del curso, se sugiere seguir la secuencia establecida entre módulos. Temario El curso de especialidad en Robótica está organizado en 4 módulos, descritos a continuación: MODULO I: ROBÓTICA BÁSICA SENSORES Y ACTUADORES Este módulo pretende introducir los conceptos básicos para el desarrollo de proyectos de automatización en base a la plataforma Arduino, dotando al alumno de los conocimientos básicos de los componentes de la plataforma, su forma de interactuar con el mundo exterior, sin dejar de lado las distintas forma de realizar entradas y salidas de datos. Contendido del módulo 1. Introducción a Arduino Qué es Arduino y Hardware Libre Microcontroladores Qué puede hacer Arduino Entornos de aplicación Arduino Cómo funciona Arduino Placas Arduino Shields Arduino Starter Kit Arduino 2. Conceptos básicos de Arduino Entorno de desarrollo. Gestor de Arranque (Bootloader). EEPROM ICSP Timers Distribución de pines. Entradas y salidas, digitales/analógicas. Circuito Reset.

3 3. Programación Arduino Variables Constantes Tipos de datos Estructuras de control Estructuras Repetitivas Funciones Funciones definidas por el usuario Instalación de Librerías de Terceros 4. Manejo de Señales Digitales Señales Digitales Envío de señales digitales Lectura de señales digitales 5. Manejo de Señales Análogas y PWM Señales Análogas Envío de señales analógicas Lectura de señales analógicas 6. Sensores DAQ (Data acquisition) Diagrama de funcionamiento. Clasificación. Uso, manejo e interacción. MÓDULO II: ROBÓTICA MÓVIL Este módulo pretende demostrar los conceptos de robótica móvil y realizar el control de los mismos con base en los modelos cinemáticos y dinámicos. También dotará al alumno de los conocimientos necesarios para resolver los problemas de la robótica móvil en cuanto al seguimiento de trayectorias, localización, evasión de obstáculos y el despliegue de datos por medio de distintos tipos de pantallas existentes (LCD, OLED, TFT), en base a la plataforma Arduino. Contenido 1. Estructuras de los robots móviles Clasificación de los robots. Manipulación de robots móviles. 2. Control de robots móviles Control de trayectorias y dirección Control de velocidad y potencia. 3. Aplicación de robótica móvil Seguimiento de caminos Generación de trayectorias

4 Evasión de obstáculos Simulación de movimientos 4. Despliegue de datos Uso de pantallas LCD, OLED, TFT Despliegue múltiple - multiplexación MÓDULO III: TELECOMUNICACIÓN Y GESTIÓN REMOTA Este módulo pretende demostrar los conceptos de comunicación tanto física como inalámbrica, crear entornos de red de datos de distintos tipos, velocidades y formas de acceso y la creación de entornos interactivos web y/o móviles para la gestión remota de funcionalidades y del control remoto de proyectos de automatización en base a la plataforma Arduino. Contenido 1. Comunicación Comunicación Serial. Comunicación A2A Transferencia de Datos 2. Comunicación IP TCP/IP. Protocolo HTTP. Ethernet Shield. Librería Ethernet. Arduino Web Client. Arduino Web Server. Acceso Remoto. 3. Comunicación inalámbrica Radio enlace. Radio enlace de largo alcance. Comunicación inalámbrica Bluetooth. Comunicación inalámbrica WiFi. Comunicación inalámbrica Xbee. Comunicación inalámbrica GSM - GPRS telefonía móvil. 4. Aplicación de sistemas de comunicación Gestión remota de funcionalidades Control remoto de robots MÓDULO IV: TELEROBOTICA E INTERNET DE LAS COSAS (IoT) Este módulo pretende demostrar los conceptos telerobotica, los sistemas de telemetría e introducir a los proyectos de Internet de las cosas y como plasmarlos en un entorno real para el desarrollo de proyectos.

5 Contenido 1. Telerobotica Diseño de sistemas de control de teleoperacion. Sistemas Maestro- Esclavo. Control y supervisión. Sistemas de visión en teleoperacion. 2. Sistemas de telemetría e Internet de las Cosas ( IoT) Estándares de comunicaciones Plataformas y Servicios Automatización en la Industria sistemas SCADA Monitorización de Energía. Domótica/Inmótica. Procesos de fabricación automatizada.