UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

SILABO

I. IDENTIFICACIÓN:

1.0 Nombre del curso : INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA1.1 Código : 0J310C1.2 Tipo : Electivo.1.3 Nivel : Pre-grado.

2.0 Escuela Académico Profesional : Ingeniería Electrónica3.0 Semestre Académico : 2014-II4.0 Ciclo/Año Curricular : X Ciclo – 5º Año de estudios5.0 Periodo cronológico : septiembre – Diciembre 2014.6.0 Pre – requisito : Ninguno7.0 Profesores :

Mag. Fidel Humberto Andía Guzmán.Ing. Mecánico Electricista.

8.0 Duración : 17 Semanas.9.0 Número de Créditos : 0210.0 Número de Horas Clases Semanales : 03

10.1 Clases Teóricas : 01 10.2 Clases Prácticas : 02

11.0 Tipo de Evaluación : “B”12.0 Local : Pabellón de Aulas FIMEES.13.0 Horario : TURNO TARDE

DESCRIPCIÓN DIA HORA AULATEORÍA/PRÁCTICA MIÉRCOLES 5:50 P.M. – 8:20 P.M. Laboratorio

II. SUMILLA

Evolución, Transformaciones y representaciones espaciales, modelado de manipuladores, cinética de manipuladores, generación de trayectoria, control lineal de manipuladores, sensores, actuadores, introducción al control de un robots, programación de un robots, Robots móviles, inteligencia de un robots.

III. OBJETIVOS

3.1 General:El objetivo de la materia es proporcionar al alumno los conceptos de Robótica. Se pretende que el alumno conozca dicha teoría para diseñar e implemente sistemas que resuelvan diferentes problemas que se presentan en los robots. Para lograr el objetivo el alumno debe adquirir los conocimientos matemáticos e implementar en software, para controlar diferentes interfaces de hardware para el control del robot.

3.2 EspecíficoAl Finalizar el dictado de la asignatura, el alumno:- Conocerá la evolución de la Robótica, identificará los diferentes tipos de Robots que hay en la industria, de

que componentes se integran y como impactan en la vida del ser humano.- Analizará y utilizará herramientas para modelar y calcular la cinemática y dinámica de robots. , así como

de la planificación de trayectorias de los mismos.- Comprenderá el funcionamiento de sensores utilizados en robots, y será capaz de proponer sensores para

una u otra actividad sensorial, dependiendo de las variables a medir y aprenderá a aplicarlos.- Conocerá diferentes tipos de actuadores y los aplicará a robots para generar movimiento, en especial

motores de corriente directa y de pasos. - Conocerá los conceptos de control de Robots y aplicará el control a lazo abierto y lazo cerrado de sistemas

de robots.

- Conocerá y aplicará conceptos relacionado a lenguajes orientados a Robots, analizará algunos lenguajes e implementará rutinas de algunos lenguajes de robot.

- Conocerá los fundamentos de los robots móviles: su cinemática, navegación y tecnologías aplicadas a ellos.

- Conocerá la inteligencia que a un robot se le puede dar y se estudiarán algunos casos.

IV. CRONOGRAMA.

SEMANA FECHA CONTENIDO

01 Del 01 al 05 de Septiembre INTRODUCCIÓN

02 Del 08 al 12 de Septiembre MODELADO DE ROBOTS MANIPULADORES

03 Del 15 al 19 de Septiembre MODELADO DE ROBOTS MANIPULADORES

04 Del 22 al 26 de Septiembre MODELADO DE ROBOTS MANIPULADORES.(1º Práctica)

05 Del 29 de Septiembre al 03 de Octubre SENSORIZACIÓN

06 Del 06 al 10 de Octubre ACTUADORES ROBÓTICOS

07 Del 13 de al 17 de Octubre ACTUADORES ROBÓTICOS(Seminario)

08 Del 20 al 24 de Octubre Primer Examen Parcial

09 Del 27 al 31 de Octubre INTRODUCCIÓN AL CONTROL DE ROBOTS

10 Del 03 al 07 de Noviembre PROGRAMACIÓN DE ROBOTS

11 Del 10 al 14 de Noviembre PROGRAMACIÓN DE ROBOTS(2º Práctica)

12 Del 17 al 21 de Noviembre ROBOTS MÓVILES

13 Del 24 al 28 de Noviembre INTELIGENCIA DE ROBOTS

14 Del 01 al 05 de Diciembre INTELIGENCIA DE ROBOTS

15 Del 08 al 12 de Diciembre Seminario.(3º Práctica)

16 Del 15 al 19 de Diciembre Segundo Examen Parcial

17 Del 05 al 09 de Enero Examen Sustitutorio

V. METODOLOGÍA:Las clases serán de carácter Expositivas en lo que se refiere a la teoría del curso, primando el uso del campo virtual. Discusión grupal de ideas y conceptos usando el campo virtual. En la Práctica, se desarrollarán proyectos preestablecidos, desarrollados y expuestos por los alumnos. Se implementará un sistema enseñanza aprendizaje- investigación por parte de los alumnos.

VI. MEDIOS Y MATERIALES DE ENSEÑANZA.Se requerirá en lo posible Medios Audiovisuales y los convencionales (Pizarra acrílica)Laboratorio: de desarrollo tecnológico.

VII. SISTEMA DE EVALUACIÓN:Es permanente e integral en función de los objetivos planteados. Para el promedio final intervienen tres promedios parciales: un promedio de Exámenes Parciales que tiene peso 3, un Promedio de Prácticas Calificadas que tiene peso 2 y un Promedio de Evaluaciones Permanentes que tiene peso 1. Se toman dos (02) exámenes parciales; la nota del primer examen parcial equivale al promedio de los dos (02) primeros avances y la nota del segundo examen parcial corresponde al promedio de los tres últimos avances. El promedio final se obtiene sumando las notas parciales anteriores, dividido entre seis; siendo la nota mínima aprobatoria Once. Sólo en el promedio final se redondea la fracción decimal mayor o igual a 0.5 al entero inmediato a favor del alumno. Los promedios parciales no se redondean.

7.1 De las Prácticas Calificadas .-

2

Durante el Semestre Académico se desarrollará un proyecto que se evaluará periódicamente. Cada evaluación consistirá en la presentación y sustentación de avances no cancelatorios, hasta cinco avances. La nota final será el promedio de los cinco (05).

7.2 De la Evaluación Permanente .-En la escala valorativa de 0 a 20, los componentes programados de la evaluación permanente tienen el peso evaluativo siguiente:

DESCRIPCIÓN PesoAsistencia y Puntualidad (AS) 3Control de Avances (CA) 2Intervenciones Orales, Visitas Técnicas (IO) 1

El Reglamento General de Evaluación establece que la asistencia es obligatoria; no obstante para efecto de la asignatura, el puntaje por asistencia (AS) se obtiene por la fórmula:

Dos tardanzas equivalen a una falta o inasistencia. Sólo se permite justificar hasta 02 inasistencias y por autorización expresa del Director de Escuela.

Control de Avances: En cada clase se realizará un control de avance. La presentación regular de avances equivale a la máxima nota, de no ser regular la presentación de avance, la nota se disminuirá en forma proporcional.

Intervenciones Orales: El máximo puntaje se logra si ha realizado por lo menos tres (03) intervenciones, consultas, sustentación de sus trabajos domiciliarios o asistencia a eventos académicos de la especialidad. La participación en por lo menos una (01) visita técnica equivale a dos (02) intervenciones o equivalentes.

El puntaje final de la Evaluación Permanente (PEP), se obtiene mediante la siguiente fórmula.

PEP=3 AS+2CA+1 IO6

VIII. CONTENIDO DEL CURSO:

PRIMERA SEMANA:INTRODUCCIÓN.- Bosquejo Histórico. Tipos de Robots. Componentes de un Robot. Impacto de la Robótica.

SEGUNDA SEMANA:MODELADO DE ROBOTS MANIPULADORES.- Conceptos básicos de Geometría Espacial: Sistemas de Coordenadas, Traslaciones y rotaciones, descripción de la orientación, transformaciones entre sistemas de coordenadas, el sistema de la mano, inversa de una transformada homogénea. Cinemática directa del manipulador: El formalismo de Denavit. Hartenberg

TERCERA SEMANA:MODELADO DE ROBOTS MANIPULADORES.- Cinemática inversa del manipulador: aproximación directa, aproximación geométrica, manipulación de matrices simbólicas, transformaciones de velocidad (jacobiano, singularidades y manipulabilidad). Dinámica del manipulador:

CUARTA SEMANA:MODELADO DE ROBOTS MANIPULADORES.- Generación de trayectorias: trayectorias en el espacio de articulaciones, trayectorias en el espacio cartesiano. (Primera Práctica)

QUINTA SEMANA:SENSORIZACIÓN.- Introducción: Necesidad e importancia, tipos de sensores y su aplicación. Sensores internos: de posición, de velocidad y acelerómetros. Sensores externos: de proximidad, de tacto, de fuerza, de visión.

SEXTA SEMANA:ACTUADORES ROBÓTICOS.- Actuadores hidráulicos. Actuadores neumáticos. Actuadores eléctricos: Motoresde corriente continua y motores de paso a paso. Servo Amplificadores.

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Puntaje de Asistencia = Nº Asistencias a Sesiones x 20Nº Sesiones durante el Semestre

SÉPTIMA SEMANA:ACTUADORES ROBÓTICOS.- Transmisiones mecánicas y dispositivos de conversión. Precisión, repetitividad y resolución.Seminario.

OCTAVA SEMANA:Primer Examen Parcial.

NOVENA SEMANA:INTRODUCCIÓN AL CONTROL DE ROBOTS.- Técnicas de control clásico sobre motores de CC. Control de una articulación. Control adaptivo.

DÉCIMA SEMANA:PROGRAMACIÓN DE ROBOTS.- Introducción. Requerimientos de los lenguajes de programación de robots. Sistemas Operativos. Clasificación de los lenguajes de programación de robots. Lenguajes orientados a robot: Movimientos del robot, evolución y características, estudios de caso. DÉCIMO PRIMERA SEMANA:PROGRAMACIÓN DE ROBOTS.- Lenguajes orientados a la tarea: Características, estudios de caso. Planificación global de tareas: Características del CIM.(Segunda Práctica)

DÉCIMO SEGUNDA SEMANA:ROBOTS MÓVILES.- Introducción. Cinemática de robots móviles. Navegación: mapas de entorno, auto localización, planificación y seguimiento de caminos. Tecnologías de construcción y conexión senso motora.

DÉCIMO TERCERA SEMANA:INTELIGENCIA DE ROBOTS.- Introducción. Inteligencia artificial y su aplicación en robótica. La relación inteligencia artificial y robótica: Robótica clásica, robótica comportamental.

DÉCIMO CUARTA SEMANA:INTELIGENCIA DE ROBOTS.- Estudios de caso: Handey (sistema clásico de ensamblado), Herbert (ejemplo comportamental).

DÉCIMO QUINTA SEMANA:Seminario (Tercera Práctica)

DÉCIMO SEXTA SEMANA:Segundo Examen Parcial

DÉCIMO SÉTIMA SEMANA:Examen Sustitutorio.

IX. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:

1.- ROBÓTICA, CONTROL DE ROBOTS MANIPULADORES.- Fernando Reyes Cortés. Editorial ALFAOMEGA. ISBN: 978-607-707-190-7; México D.F., 2011.

2.- ROBOTICA, CONTROL DETECCION, VISION E INTELIGENCIA.- K.S. Fu, R.C. González, C.S.G. Lee / Mc. Graw-Hill / ISBN 84-7615-214-0

3.- ROBÓTICA INDUSTRIAL.- Ferraté / Marcombo / 1986.4.- ROBÓTICA.- J. Craig / Pearson Educación, México 2006, ISBN: 970-26-0772-8.5.- ROBOTS Y SISTEMAS SENSORIALES.- Fernando Torres Medina, / PEARSON ALHAMBRA ISBN:

9788420535746.6. - INTRODUCTION TO ROBOTICS, MECHANICS AND CONTROL Craig / Addison-Wesley / 19867. - CELLULAR ROBOTICS AND MICRO ROBOTIC SYSTEM. T Fukada and T Ueyama / World scientific / ISBN

981-02-1457-X8. - MOBILE ROBOTS, INSPIRATION TO IMPLEMENTATION. Joseph L. Jones and Anita M. Flynn / A.K. Peters.

ALGUNOS ENLACES DE INTERÉS.

- http://librosvip.blogspot.com/2011/05/introduccion-la-robotica-pdf.html - http://ebookbrowse.com/introduccion-a-la-robotica-pdf-d46977555 - http://sindominio.net/~xabier/textos/biorob/biorob.pdf

4

- http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/Introducción+a+la+Robotica.pdf - http://ineedfile2.com/introduccion-a-la-robotica-pdf - http://ebookbrowse.com/electivo-introducciÓn-a-la-robÓtica-pdf-d89747129 - http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/industrial/sistemasinteligentes/FFlexible/intro_Robotica.pdf - http://www.bibliotheka.org/?/ver/52373 - http://www.tipete.com/userpost/descargas-gratis/introduccion-la-robotica-3-ed-español-pdf-descarga-gratis - http://www.galeon.com/hamd/pdf/robotica.pdf - http://siigle.net/ebook/tom-mitchell-machine-learning.pdf - http://www.artikelbook.com/download/dl/robotica-.pdf - http://www.grupoisis.uma.es/microbot/public/robots.pdf - http://www.taringa.net/posts/ebooks-tutoriales/1602745/Introduccion-a-la-Robotica.html - http://www.gratisprogramas.org/descargar/introduccion-a-la-robotica-3-ed-espanol-pdf/ - http://pdf-ebooks.org/ebooks/tom-mitchell-machine-learning.pdf - http://gria.uniandes.edu.co/Archivos/Exposiciones/Introduccion+a+la+Robotica.pdf - http://4megaupload.com/download/introduccion-a-la-robotica-2-rar-7606547.html

http://gsyc.escet.urjc.es/moodle/course/view.php?id=10

.................................................................................. Mag. Ing. Fidel Humberto Andía Guzmán

Profesor Principal a D.E.

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