SAM - Sensores, Actuadores y Microcontroladores en Robots Móviles

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos: EEL - Departamento de Ingeniería Electrónica INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 1992). (Unidad docente Optativa) MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) INGENIERÍA ELECTRÓNICA (Plan 1992). (Unidad docente Optativa) ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona 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. 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