Sistemas Robotizados
(Curso Académico 2018 - 2019)

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• 27 - Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados.

• T9 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.

• O1 - Capacidad de análisis y síntesis.
• O5 - Capacidad para aprender y trabajar de forma autónoma.
• O6 - Capacidad de resolución de problemas.
• O7 - Capacidad de razonamiento crítico/análisis lógico.
• O8 - Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica.

• CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.

Contenidos teóricos:
Profesor: Leopoldo Acosta Sánchez
Módulo I: Brazos Robóticos

Tema 1: Conceptos básicos de brazos robóticos.
Introducción a la Robótica de Manipulación
Estructuras básicas. Morfología. Grados de libertad. Manipuladores.

Tema 2: Cinemática de Manipuladores.
-Geometría Homogénea. Representación de la posición y de la orientación. Matrices de transformación homogéneas. Traslaciones, Rotaciones y Perspectiva. Representación de Denavit-Hartenberg.
-Cinemática Directa. Concepto de Articulación. Variables generalizadas.
- Introducción a la Cinemática Inversa.

Tema 3: Sensores y Actuadores.
- Sensores de posición y velocidad. Acelerómetros. Giróscopos. Sensores de ultrasonidos. Telémetros láser.
- Actuadores. Motores DC. Servos. Motores paso a paso.
- Conceptos básicos de visión en Robótica. Estereovisión.

Tema 4: Conceptos básicos de Control de Manipuladores.
-Control cinemático de manipuladores. Planificación.

Módulo II: Robótica Móvil.

Tema 5: Modelos de robots móviles.
- Introducción a la Robótica Móvil.
-Configuraciones holónomas y no holónomas.
- Cinemática de robots móviles.

Tema 6: Localización y Navegación de robots móviles.
- Procesos de Sensado y Movimiento.
- Filtros de Kalman en Robótica.


Contenidos prácticos:
Profesores: Rafael Arnay del Arco, Santiago Torres Álvarez, David Abreu Rodríguez
Práctica Cinemática directa.
Práctica Cinemática inversa.
Práctica Robot Móvil.
Práctica/seminario con un manipulador real.

 

- Consulta bibliográfica.
- Manejo de herramienta informática en inglés.
- Parte de los contenidos del tema 6 se expondrán mediante videos en inglés.

Se pondrá a disposición del alumnado los apuntes, más o menos detallados, de todos los temas de la asignatura. La metodología a emplear dependerá del tipo de actividad docente a realizar.

- Clases teóricas, en las cuales el profesor irá comentando y explicando el contenido de dichos apuntes y respondiendo a las dudas del alumnado. La explicación se combinará con la realización de ejercicios y ejemplos.
- Clases prácticas, en las cuales el profesor propondrá la realización de diversos ejercicios que ayuden al alumnado a comprender los distintos aspectos teóricos explicados en clase.
- Trabajos, en los cuales el alumnado deberá profundizar en ciertos aspectos concretos de la asignatura, que por su especificidad son tratados de manera aparte respecto a los contenidos teóricos y prácticos más generales.
- Seminarios, en los cuales el alumnado dispondrá de un punto de vista diferente sobre ciertos aspectos de la asignatura.

La relación entre horas teóricas y prácticas está bastante equilibrada, como se puede ver en el cuadro a continuación, lo cual habla del alto contenido práctico de la asignatura, en el que se visualizan la gran mayoría de aspectos teóricos desarrollados en las clases, de forma que el alumnado pueda adquirir la capacidad de conocimiento de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados.

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	24,00	0,00	24,0	[CB2], [27], [O1], [O6], [O7]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)	20,00	0,00	20,0	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	5,00	0,00	5,0	[CB2], [T9], [27], [O1], [O5], [O6], [O7]
Realización de trabajos (individual/grupal)	5,00	10,00	15,0	[CB2], [T9], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]
Estudio/preparación de clases teóricas	0,00	30,00	30,0	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7]
Estudio/preparación de clases prácticas	0,00	30,00	30,0	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]
Preparación de exámenes	0,00	20,00	20,0	[CB2], [T9], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]
Realización de exámenes	3,00	0,00	3,0	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]
Asistencia a tutorías	3,00	0,00	3,0	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]
Total horas	60.0	90.0	150.0
Total ECTS			6,00

Ollero Baturone, Aníbal. "Robótica: manipuladores y robots móviles". Barcelona. Marcombo 1991. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=233353

Barrientos, Antonio et al. "Fundamentos de robótica". McGraw-Hill 2007. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=386532
(Recurso electrónico) http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=523331

K. S. Fu, R. C. González, C. S. G. Lee. \"Robótica : control, detección, visión e inteligencia\". McGraw-Hill 1989. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=179088

Torres, Fernando et al. “Robots y sistemas sensoriales”. Prentice-Hall 2002. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=266353

Kelly Rafael, Santibáñez Víctor.”Control de movimiento de robots manipuladores”. Prentice Hall 2003. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=338948

Ferraté G. et al ”Robótica industrial”. Marcombo 1986. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=56475

Craig, John J.“Introduction to Robotics : Mechanics and Control”. Pearson Education 2005. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=384317

Audí Piera, Daniel. “Cómo y cuándo aplicar un robot industrial”. Marcombo 1988. http://absysnetweb.bbtk.ull.es/cgi-bin/abnetopac?TITN=56502

Material disponible en el Moodle:
- Apuntes
- Videos
- Artículos sobre aspectos determinados de la asignatura

Se harán prácticas de dos tipos:
- Simulación en un aula de ordenadores con el software MATLAB, OCTAVE o SICOSLAB.
- Con un robot manipulador real.
También se mostrará al alumnado robots móviles reales.

La evaluación de la asignatura se rige por el Reglamento de Evaluación y Calificación de la Universidad de La Laguna (BOC de 19 de enero de 2016), o bien por el Reglamento de Evaluación que la Universidad de La Laguna tenga vigente en el momento de la convocatoria y/o de publicación de las actas correspondientes. En virtud de dicho reglamento, la evaluación de la asignatura es continua y consiste, según la Memoria de Verifica/Modifica de la titulación, en las siguientes pruebas:
Parte 1:
- Cuestionarios y pruebas de respuesta corta (RC) y pruebas de desarrollo (PD), con un peso del 45% en la nota final obtenida.
- Realización de seminarios (SM), con un peso del 5% en la nota final obtenida.
Parte P2
- Evaluación de las prácticas (PR), con un peso del 40% en la nota final obtenida.
- Realización de trabajos (TR), con un peso del 10% en la nota final obtenida.
Se debe obtener un mínimo de 4.0 puntos en la parte P1 y la parte P2 para aprobar la asignatura. En caso contrario, la nota final máxima que se puede obtener será de 4.5 puntos.

Requisitos mínimos para acceder a la evaluación continua de la asignatura:
Asistencia a las prácticas de la asignatura en un porcentaje superior al 75% del total de sesiones realizadas durante el cuatrimestre, y entrega de los cuestionarios o informes de todas las prácticas.

Mínimos para aprobar la asignatura:
Las pruebas RC y PD se realizan junto a la prueba final de la asignatura (PF), en la fecha oficial de la convocatoria que figure en el calendario académico, la cual consiste en un examen escrito.

En la prueba final PF, el alumnado se evalúa de las partes RC y PD y podrá evaluar cualquiera de las partes no superadas mediante la realización de una prueba indicada por el profesor, en la fecha oficial de convocatoria que figure en el calendario académico, manteniendo las notas del resto de pruebas superadas con la misma ponderación. La prueba PR podrá coincidir con la fecha del examen de convocatoria en función de la disponibilidad del laboratorio.

IMPORTANTE: El alumnado deberá solicitar la prueba PR con 7 días de antelación con respecto a la fecha oficial de convocatoria que figure en el calendario académico. Si el alumnado no asiste a dicha prueba final (PF), la calificación en el acta será de "No presentado".

Evaluación alternativa:
Si el alumnado no se evalúa de forma continua, en la prueba final PF debe evaluarse de cada una de las partes de la asignatura mediante la realización de las pruebas que el profesor le indique, en la fecha oficial de convocatoria que figure en el calendario académico. La prueba de PR podrá coincidir con la fecha del examen de convocatoria en función de la disponibilidad del laboratorio.

IMPORTANTE: El alumnado deberá solicitar la prueba PR con 7 días de antelación con respecto a la fecha oficial de convocatoria que figure en el calendario académico.

Evaluación del 5% en inglés:
Las actividades y evaluación en inglés están contenidos dentro de las pruebas RC, PD y PR. La evaluación de dichas pruebas contemplará, por tanto, la evaluación del inglés en esta asignatura.

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas de respuesta corta	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]	Cumplimentación de cuestionarios sobre las prácticas. Entrega de los trabajos presencialmente en el laboratorio.	30 %
Pruebas de desarrollo	[CB2], [T9], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]	Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia	45 %
Trabajos y proyectos	[CB2], [T9], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]	En cada trabajo se analizará: - Estructura del trabajo - Originalidad - Presentación	10 %
Seminarios	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]	Realización de seminarios de contenido práctico.	10 %
Asistencia a las prácticas	[CB2], [27], [O1], [O5], [O6], [O7], [O8]	Asistencia a las prácticas	5 %

El cronograma de la asignatura se muestra en la siguiente tabla. La distribución de los temas por semana es orientativo, y puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	1	Introducción a la Robótica de Manipulación.	3.80	4.60	8.40
Semana 2:	1	Estructuras básicas. Morfología. Grados de libertad. Manipuladores. Práctica sobre Herramienta SW.	3.80	4.60	8.40
Semana 3:	2	Geometría Homogénea. Matrices de transformación homogéneas. Representación Denavit-Hartenberg. Práctica sobre Herramienta SW.	3.80	4.60	8.40
Semana 4:	2	Cinemática Directa. Concepto de Articulación. Variables generalizadas. Práctica Matrices de transformación.	3.80	4.60	8.40
Semana 5:	2	Introducción a la Cinemática Inversa. Práctica con un manipulador real Práctica Cinemática directa 2D.	3.80	4.60	8.40
Semana 6:	3	Sensores de posición y velocidad. Acelerómetros. Giróscopos. Sensores de ultrasonidos. Telémetros láser. Práctica Cinemática directa 2D. Prueba de evaluación práctica sobre cinemática directa.	3.80	4.60	8.40
Semana 7:	3	Actuadores. Motores DC. Servos. Motores paso a paso. Práctica Cinemática inversa 2D.	3.80	4.60	8.40
Semana 8:	3	Conceptos básicos de visión en Robótica. Estereovisión. Práctica Cinemática inversa. Prueba de evaluación práctica sobre cinemática inversa 2D.	3.80	4.60	8.40
Semana 9:	4	Control cinemático de manipuladores. Planificación. Práctica/seminario en manipulador real.	3.80	4.60	8.40
Semana 10:	4	Introducción a la Robótica Móvil. Práctica/seminario en manipulador real. Evaluación seminario en manipulador real.	3.80	4.60	8.40
Semana 11:	5	Cinemática de robots móviles. Práctica Cinemática directa 3D.	3.80	4.60	8.40
Semana 12:	5	Localización y Navegación. Práctica Cinemática directa 3D. Prueba de evaluación práctica sobre cinemática directa 3D. Práctica Cinemática inversa 3D.	3.80	4.60	8.40
Semana 13:	6	Procesos de Sensado y Movimiento. Práctica Cinemática inversa 3D. Prueba de evaluación práctica sobre cinemática inversa 3D.	3.80	4.60	8.40
Semana 14:	6	Filtros de Kalman en Robótica. Práctica Robot Móvil.	3.80	4.60	8.40
Semana 15:	Repaso/ Trabajos	Repaso/Trabajos Práctica Robot Móvil.	3.80	5.60	9.40
Semana 16 a 18:	Evaluación	Evaluación y trabajo autónomo del alumnado para la preparación de la evaluación. Evaluación práctica sobre Robot Móvil.	3.00	20.00	23.00
Total			60.00	90.00	150.00