UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

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1 FACULTAD DE CS. QUIMICAS, FISICAS Y MATEMATICAS I. DATOS GENERALES DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INFORMATICA SILABO 1.1 Asignatura : ROBOTICA Y PROCESAMIENTO DE SEÑAL 1.2 Categoría : OE 1.3 Código : IF603VIN 1.4 Créditos : Horas Teóricas : Horas Prácticas : Requisito : IF Horario y Aula : T:LU IN-202; T:MI IN-202; T:SA IN-202; T:VI IN-202; L:MA LAB-1; L:JU LAB-1; 1.9 Semestre Académico : V 1.10 Carrera Profesional : ING. INFORMATICA Y DE SISTEMAS 1.11 Docente : PILLCO-QUISPE-JOSE MAURO Docente : j-pillco@hotmail.com II. SUMILLA Introducción al campo de la Robótica, Robot industrial, Origen y clasificación de robot, morfología de los robot, mecánica y control de manipuladores, cinemática y dinámica de robot, programación de robot III. OBJETIVOS Al finalizar la asignatura, los alumnos estarán en condiciones de: - Identificar los principios básicos de la mecánica y control de un robot. - Comprender las variables de posición, orientación de los componentes de un robot - Comprender la cinemática directa de los manipuladores de un robot - Comprender la cinemática inversa de los manipuladores un robot - Manejar concepto de manejo de motor paso a paso y sensores Página 1

2 - Utilizar y emplear adecuadamente herramientas matemáticas desarrolladas para el control y planificación de las tareas de un robot industrial. - Diseñar programas para controlar Manipuladores que interactúen con su entorna mediante los sensores IV. CONTENIDO POR UNIDADES DIDACTICAS PRIMERA UNIDAD FORMATIVA. Objetivos Específicos: - Presentar el material básico - Proporcionar ideas fundamentales - Establecer la notación y panorama de la asignatura. CONTENIDOS 1.- Introducción a la Robótica Orígenes- Definiciones -clasificaciones de robots - Estructura de los robots industriales. Práctica de laboratorio Comunicación Celular a Pc por medio de Bluetooth usando los lenguajes de programación JAVA j2me j2se 2. Morfología del robot industrial Estructura Mecánica de un Robot Transmisiones y Reductores Actuadores Sensores Internos Elementos Terminales. Practica Laboratorio Realizar una aplicación en un celular que pueda calcular las operaciones aritméticas básicas Realizar una aplicación en un celular que permita comunicar por medio de bluetooth un celular y un computador mandando mensajes de texto Página 2

3 3. Herramientas matemáticas para la localización espacial Representación de la Posición Representación de la Orientación Matrices de Transformación Homogénea. Practica Laboratorio - Reconocimiento de figuras mediante el envío de fotografías del celular al computador DURACION 28 horas BIBLIOGRAFIA ESPECÍFICA: 7.1.1, 7.1.2, 7.1.3, SEGUNDA UNIDAD FORMATIVA Objetivos Específicos: - Determinar la ubicación y la orientación del extremo del robot. - Determinar los cambios de rapidez y las fuerzas necesarias para generarlas. CONTENIDO 4. Cinemática del Robot Cinemática Directa Cinemática Inversa Matriz Jacobiana. Práctica de laboratorio - controlar el motor paso a paso mediante un celular por Bluetooth con el computador (el alumno tendrá que utilizar J2ME y J2SE para crear una aplicación cliente y servidor que permita comunicar el móvil con el motor paso a paso ) Página 3

4 5. Dinámica del Robot industrial Modelo Dinámico de la Estructura Mecánica de un Robot Rígido Obtención del Modelo Dinámico de un Robot mediante la Formulación de Lagrange-Euler Obtención del Modelo Dinámico de un Robot mediante la Formulación de Newton-Euler Modelo Dinámico en Variables de Estado Modelo Dinámico en el espacio de Tarea. Práctica de laboratorio. - - mandar una imagen por el móvil (circulo, triangulo, cuadrado) al computador por una señal Bluetooth y que reconosca la pc la imagen de tal forma que para un circulo el motor paso a paso tiene dirección derecha, triangulo dirección izquierda, cuadrado parar el motor. (el alumno deberá modificar el programa anterior para mandar imágenes al computador y analizar dicha imagen por el teorema de bayes para su clasificación y mandar una señal al motor correspondiente) Modelo Dinámico de los Actuadores DURACIÓN 32 horas. BIBLIOGRAFIA ESPECÍFICA: 7.1.1, 7.1.2, 7.1.3, TERCERA UNIDAD FORMATIVA Objetivos Específicos: - Determinar la función de transferencia de sistemas en el robot. CONTENIDO 6. Funciones de transferencia de sistemas Página 4

5 6.1. La función de transferencia 6.2. Sistemas de comunicación entre los componentes de un robot 6.3. Sistema de control automático 6.4. Sistema de manipulación de sensores y componentes 6.5. Sistemas con lazos de realimentación Efectos de la ubicación de los polos en la respuesta transitoria Aplicaciones con Matlab y Simulink DURACIÓN 20 horas. BIBLIOGRAFIA ESPECÍFICA: 7.1.1, 7.1.2, 7.1.3, V. METODOLOGIA Método: inductivo deductivo Procedimientos: Desarrollo de aplicaciones en clase que permitan que el alumno; observe, compare y experimente. Forma: Expositiva, se exponen los temas utilizando la pizarra acrílica y se implementa en el computador. Modo: Ejercicios prácticos que realiza el alumno con orientación del profesor. VI. EVALUACION La evaluación constara de: Evaluación de Entrada: Permitirá conocer los conocimientos previos del alumno. Evaluación de Proceso: Permitirá evaluar el aprendizaje de los alumnos. Primer Promedio (PP): EP1 : Primer Examen parcial. PL1 : Practicas de laboratorios. Página 5

6 PP = (EP1 + PL1) / 2. Segundo Promedio (SP) : EP2 : Segundo Examen parcial. PL2 : Practicas de laboratorios. SP = (EP2 + PL2) / 2. Evaluación del proyecto de robótica (PR). EL promedio final será igual al promedio aritmético de las notas anteriores: PF = (PP + SP + PR) / 3. VI. BIBLIOGRAFIA Robótica: J. M. Angulo Ed. Paraninfo 1era. Ed Inteligencia Artificial: J. M. Angulo Ed. Paraninfo. 1era. Ed PC y Robótica: Michel Croquet Ed. Paraninfo 2da Ed Robot Moviles: Frédéric Giamarchi Ed. Paraninfo 1era. Ed Control de Movimiento de Robot Manipuladores Pearson Prentice Hall. Comité Español de Automática. 1ra Edición Lic. José Mauro Pillco Quispe Página 6