Prácticas de Sistemas Digitales y Robótica mediadas por Internet

Transcripción

1 SUBPROYECTO: Prácticas de Sistemas Digitales y Robótica mediadas por Internet Cecilia García Cena Grupo de Innovación Educativa GSITAE 1

2 RESUMEN Este proyecto propone la creación de herramientas informáticas interactivas en el marco de las nuevas asignaturas de grado de Robótica, Electrónica Digital en el Grado de Ingeniería Electrónica Industrial y Automática y de Microelectrónica del plan antiguo. Se desea desarrollar una plataforma software para el modelado cinemático, la planificación y generación de trayectorias y el control cinemático de robots seriales con hasta 6 grados de libertad.

3 OBJETIVOS INICIALES Motivar al alumno en el desarrollo de prácticas en las asignaturas involucradas, así como la mejora en el rendimiento a la hora de utilizar los recursos del Laboratorio de dichas asignaturas. Explorar las posibilidades de la realización de prácticas a través de MOODLE como apoyo a la enseñanza. Crear herramientas que pueden servir de apoyo a otras asignaturas que precisen realizar sesiones prácticas a través de MOODLE. Desarrollar una herramienta software basada en plataformas software potentes y conocidas por el alumno para la realización de prácticas con robots reales.

4 ACTUACIONES Fases de Ejecución de las líneas de actuación del proyecto Fase 1: Desarrollo del módulo de prueba para las prácticas planteadas. Fase 2: Creación de la infraestructura necesaria para la puesta en marcha de las nuevas prácticas. Fase 3: Incorporación a la docencia en el laboratorio. Fase 4: Análisis de resultados

5 RESULTADOS en el área de Electrónica Desarrollo del laboratorio remoto para las prácticas de lógica programable. El laboratorio está completamente desarrollado. Se espera poder realizar los trabajos de la asignatura Microelectrónica en el presente curso utilizando el laboratorio y el software asociado. Se ha presentado una comunicación al respecto en el Congreso TAEE2012.

6 RESULTADOS en el área de Robótica Laboratorio de Robótica: 6 Robot de 5 DoF Motores sin realimentación. Objetivos: Conexión a la red eléctrica Estudio sobre la posibilidad de colocar potenciómetros para realimentación de posición.

7 RESULTADOS en el área de Robótica Desarrollo de dos plataformas software para la realización de las prácticas de laboratorio: Platforma MCin: permite validar el modelo cinemático de robots de hasta 6 DoF y el modelo cinemático diferencial a través del Jcobiano Geométrico. (Prácticas 1 y 2 de la asignatura) Plataforma Interpola: permite valorar la performance de los interpoladores de trayectorias más comunes de cara a la realización del control de movimiento del extremo operativo del robot. (Práctica 3) Ambas plataformas se desarrollan bajo MatLab y son perfectamente adaptables al entorno Moodle.

8 RESULTADOS Plataforma MCIN Se desarrolló una interfaz de usuario bajo Matlab que permite evaluar el modelo cinemático de un robot serial usando los parámetros de Denavit-Hartenberg. Permite visualizar las coordenadas del efector final, así como los ángulos de Euler asociados; al robot en alambres en las coordenadas indicadas. Muestra las componentes de la matriz Jacobiana, los autovectores Jv1, Jv2 y Jv3, y Jw1, Jw2 y Jw3 en ventanas independientes. Evalúa el índice de Yoshikawa para valorar la manipulabilidad del robot.

9 RESULTADOS Plataforma MCIN

10 RESULTADOS Plataforma Interpola Permita introducir una orientación inicial y una orientación final deseada del extremo operativo del robot y representa gráficamente la evolución de la rotación según cinco diferentes tipos de interpoladores. La orientación inicial y final pueden especificarse mediante distintas formas: matriz de cosenos directores, ángulos de Euler WUW, ángulos RPY (Row-Pitch-Yaw), cuaternio o par de rotación. La interfaz muestra cinco esferas y el vector de rotación. Durante la ejecución del programa, el vector gira manteniendo su origen y queda visualizada en la esfera la trayectoria seguida. La interfaz también muestra la gráfica de la velocidad lineal del punto sobre la esfera.

11 RESULTADOS

12 DIFICULTADES Falta de recursos económicos en el apartado de fungible. Falta de reconocimiento como actividad de investigación. Los alumnos colaboradores del proyecto desconocen las técnicas y herramientas disponibles para la recreación de entornos 3D, por lo que han tenido un periodo de aprendizaje muy largo. Estos proyectos son de duración superior al año.