Robótica — UNIMET

Temario

Los 12 temas del curso de Robótica Industrial, según el sílabo del período 2627-1. El primer parcial evalúa los temas 1 al 7 y el segundo, los temas 8 al 12.

  1. Tema 1 — Definición y morfología de robots

    • Criterios que definen a un robot
    • Componentes fundamentales: el manipulador, eslabones y articulaciones rotacionales y prismáticas
    • Efector final: manipulación simple y dextra, dispositivos de sujeción (pinzas mecánicas, ventosas de vacío, electroimán) y herramientas especializadas
    • Grados de libertad: definición, cálculo mediante la fórmula de Grübler y comparación entre robots de 3, 6 y más de 6 GDL
  2. Tema 2 — Ejes de coordenadas en robótica

    • Espacio articular, espacio de tarea y espacio de trabajo
    • Clasificación por sistema de coordenadas: cartesiano, cilíndrico, esférico o polar y articulado o de revoluta, con su espacio de trabajo y aplicaciones características
    • Configuraciones SCARA, Delta y antropomórfica
    • Criterios de selección como análisis de compromisos entre velocidad, carga, alcance, precisión y costo
  3. Tema 3 — Estructura mecánica de un robot

    • Anatomía general del robot
    • Sistemas de alimentación: baterías de litio, reguladores de tensión, etapa de potencia y etapa de control
    • Comparación entre accionamiento eléctrico, hidráulico y neumático
    • Sensores internos y externos como sistema de percepción
    • Actuadores y sistemas de transmisión: engranajes, bandas síncronas, cadenas y husillos a bolas
  4. Tema 4 — Señales de entrada y salida

    Interpretación de señales analógicas y digitales. Acondicionamiento de señal y conversión ADC/DAC. Comunicación serial.

  5. Tema 5 — Microprocesador vs. microcontrolador

    Diferencias arquitectónicas y criterios de selección. Plataformas: Arduino, ESP32 y Raspberry Pi.

  6. Tema 6 — Sensores

    Sensores de posición: potenciómetro y encoder. Sensores de proximidad: óptico, inductivo, capacitivo, ultrasónico e infrarrojo. Sensores de velocidad, aceleración, presión y temperatura.

  7. Tema 7 — Actuadores

    Solenoides y motores DC: control PWM y puentes H. Motores paso a paso: control por pulsos y microstepping. Servomotores: lazo cerrado local y control de posición. Actuadores neumáticos.

  8. Tema 8 — Cinemática de robots

    Matrices de transformación homogénea. Cinemática directa: convenio Denavit-Hartenberg. Cinemática inversa: métodos analíticos y numéricos. Matriz Jacobiana. Espacio de trabajo y restricciones.

    Láminas: se publican después de la clase.

  9. Tema 9 — Generación de trayectorias

    Trayectorias punto a punto, lineales y circulares. Detección de colisiones y puntos de paso de seguridad.

    Láminas: se publican después de la clase.

  10. Tema 10 — Lenguajes de robótica y ROS 2

    Lenguajes propietarios: RAPID (ABB) y KRL (KUKA). Programación con Python. Arquitectura ROS 2: nodos, tópicos, mensajes y paradigma publicador/suscriptor.

    Láminas: se publican después de la clase.

  11. Tema 11 — Visión artificial

    Procesamiento de imágenes con OpenCV. Detección de colores, bordes y formas. Reconocimiento de patrones. Integración de visión en sistemas robóticos.

    Láminas: se publican después de la clase.

  12. Tema 12 — Inteligencia artificial en robótica

    Redes neuronales aplicadas a la robótica. Planificación de movimientos: Dijkstra, A*, RRT, RRT* y campos potenciales. Casos de uso industriales.

    Láminas: se publican después de la clase.