Fundamentos de robótica

FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA
	PÁGINA LEGAL
	CONTENIDO
	PREFACIO
	ACERCA DE LOS AUTORES
	1 INTRODUCCIÓN
		1.1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS
		1.2. ORIGEN Y DESARROLLO DE LA ROBÓTICA
		1.3. DEFINICIÓN DEL ROBOT
			1.3.1. Definición de Robot Industrial Manipulador
			1.3.2. Definición de otros tipos de robots
		1.4. CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS
			1.4.1. Clasificación atendiendo a la Generación
			1.4.2. Clasificación atendiendo al Área de Aplicación
			1.4.3. Clasificación atendiendo al tipo de Actuadores
			1.4.4. Clasificación atendiendo al Número de Ejes
			1.4.5. Clasificación atendiendo a la Configuración
			1.4.6. Clasificación atendiendo al Tipo de Control
		1.5. BIBLIOGRAFÍA
	2 MORFOLOGÍA DEL ROBOT
		2.1. ESTRUCTURA MECÁNICA DE UN ROBOT
		2.2. TRANSMISIONES Y REDUCTORES
			2.2.1. Transmisiones
			2.2.2. Reductores
			2.2.3. Accionamiento Directo
		2.3. ACTUADORES
			2.3.1. Actuadores Neumáticos
			2.3.2. Actuadores hidráulicos
			2.3.3. Actuadores eléctricos
		2.4. SENSORES INTERNOS
			2.4.1. Sensores de Posición
			2.4.2. Sensores de Velocidad
			2.4.3. Sensores de Presencia
		2.5. ELEMENTOS TERMINALES
			2.5.1. Elementos de sujeción
			2.5.2. Herramientas terminales
		2.6. BIBLIOGRAFÍA
	3 HERRAMIENTAS MATEMÁTICAS (...)
		3.1. REPRESENTACIÓN DE LA POSICIÓN
			3.1.1. Sistema cartesiano de referencia
			3.1.2. Coordenadas cartesianas
			3.1.3. Coordenadas Polares y cilíndricas
			3.1.4. Coordenadas Esféricas
		3.2. REPRESENTACIÓN DE LA ORIENTACIÓN
			3.2.1. Matrices de rotación
			3.2.2. Ángulos de Euler
			3.2.3. Par de rotación
			3.2.4. Cuaternios
		3.3. MATRICES DE TRANSFORMACIÓN HOMOGÉNEA
			3.3.1. Coordenadas y matrices homogéneas
			3.3.2. Aplicación de matrices homogéneas
			3.3.3. Significado geométrico de la matrices homogéneas
			3.3.4. Composición de matrices homogéneas
		3.4. APLICACIÓN DE LOS CUATERNIOS
			3.4.1. Álgebra de cuaternios
			3.4.2. Utilización de los cuaternios
		3.5. RELACIÓN Y COMPARACIÓN ENTRE LOS DISTINTOS MÉTODOS DE LOCALIZACIÓN ESPACIAL
			3.5.1. Comparación de métodos de localización espacial
			3.5.2. Relación entre los distintos métodos de localización espacial
		3.6. UTILIZACIÓN DE MATLAB PARA EL MODELADO Y SIMULACIÓN DE ROBOTS
		3.7. EJERCICIOS RESUELTOS
	4 CINEMÁTICA  DEL ROBOT
		4.1. EL PROBLEMA CINEMÁTICO DIRECTO
			4.1.1. Resolución del problema cinemático directo mediante métodos geométricos
			4.1.2. Resolución del problema cinemático directo mediante matrices de transformación homogénea
			4.1.3. Algoritmo de Denavit Hartenberg para la obtención del modelo cinemático directo
			4.1.4. Solución del problema cinemático directo mediante el uso de cuaternios
		4.2. CINEMÁTICA INVERSA
			4.2.1. Resolución del problema cinemático inverso por métodos geométricos
			4.2.2. Resolución del problema cinemático inverso a partir de la matriz de transformación homogénea
			4.2.3. Desacoplo cinemático
		4.3. MODELO DIFERENCIAL. MATRIZ JACOBIANA
			4.3.1. Jacobiana analítica
			4.3.2. Jacobiana geométrica
			4.3.3. Obtención numérica de la Jacobiana geométrica
			4.3.4. Relación entre la Jacobiana analítica y la Jacobiana geométrica
			4.3.5. Jacobiana inversa
			4.3.6. Jacobiana pseudoinversa
			4.3.7. Configuraciones singulares
		4.4. EJERCICIOS RESUELTOS
		4.5. BIBLIOGRAFÍA
	5 DINÁMICA DEL ROBOT
		5.1. MODELO DINÁMICO DE LA ESTRUCTURA MECÁNICA DE UN ROBOT RÍGIDO
		5.2. OBTENCIÓN DEL MODELO DINÁMICO DE UN ROBOT MEDIANTE LA FORMULACIÓN DE LAGRANGE
			5.2.1. Algoritmo computacional de Lagrange para el modelado dinámico de un robot
		5.3. OBTENCIÓN DEL MODELO DINÁMICO DE UN ROBOT (...)
			5.3.1. Algoritmo computacional de Newton-Euler para el modelado dinámico de un robot
		5.4. MODELO DINÁMICO EN VARIABLES DE ESTADO
		5.5. MODELO DINÁMICO EN EL ESPACIO DE LA TAREA
		5.6. MODELO DINÁMICO DE LOS ACTUADORES
			5.6.1. Motor eléctrico de corriente continua
			5.6.2. Motor hidráulico con servoválvula
		5.7. EJERCICIOS RESUELTOS
		5.8. BIBLIOGRAFÍA
	6 CONTROL. CINEMÁTICO
		6.1. FUNCIONES DE CONTROL CINEMÁTICO
		6.2. TIPOS DE TRAYECTORIAS
			6.2.1. Trayectorias punto a punto
			6.2.2. Trayectorias continuas
		6.3. GENERACIÓN DE TRAYECTORIAS CARTESIANAS
			6.3.1. Evolución de la orientación
		6.4. MUESTREO DE TRAYECTORIAS CARTESIANAS
		6.5. INTERPOLACIÓN DE TRAYECTORIAS
			6.5.1. Interpoladores lineales
			6.5.2. Interpolador splin cúbico
			6.5.3. Interpolador splin quíntico
			6.5.4. Interpoladores trapezoidales
		6.6. EJERCICIOS RESUELTOS
		6.7. BIBLIOGRAFÍA
	7 CONTROL DINÁMICO
		7.1. CONTROL MONOARTICULAR
			7.1.1. Validez del control monoarticular. Influencia del factor de reducción
			7.1.2. Esquema general de control monoarticular
			7.1.3. Control pre-alimentado por inversión del modelo
			7.1.4. Control Realimentado
			7.1.5. Control Prealimentado + Realimentado
			7.1.6. Control con Compensación de Gravedad
		7.2. CONTROL MULTIARCULAR
			7.2.1. Desacoplamiento por inversión del modelo
			7.2.2. Control PID con prealimentación
		7.3. CONTROL ADAPTATIVO
			7.3.1. Control adaptativo por planificación de ganancias (GS)
			7.3.2. Control adaptativo con modelo de referencia (MRAC)
			7.3.3. Control por par calculado adaptativo
		7.4. ASPECTOS PRÁCTICOS DE LA IMPLANTACIÓN DEL REGULADOR
			7.4.1. Ajuste de los parámetros del PID (...)
			7.4.2. Saturación de los amplificadores (...)
			7.4.3. Flexión y osciladores estructurales (...)
		7.5. EJERCICIOS RESUELTOS
		7.6. BIBLIOGRAFÍA
	8 PROGRAMACIÓN DE ROBOTS
		8.1. MÉTODOS DE PROGRAMACIÓN DE ROBOTS. CLASIFICACIÓN
			8.1.1. Programación por guiado o aprendizaje
			8.1.2. Programación textual
		8.2. REQUERIMIENTOS DE UN SISTEMA DE PROGRAMACIÓN DE ROBOTS
			8.2.1. Entorno de desarrollo
			8.2.2. Modelado del entorno
			8.2.3. Tipos de datos
			8.2.4. Manejo de entradas salidas
			8.2.5. Comunicaciones
			8.2.6. Control del movimiento del robot
			8.2.7. Control del flujo de ejecución del programa
		8.3. ESTANDARIZACIÓN
		8.4. EJEMPLO DE PROGRAMACIÓN DE UN ROBOT INDUSTRIAL
		8.5. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LOS LENGUAJES RAPID Y V+
			8.5.1. El lenguaje de programación RAPID
			8.5.2. El lenguaje de programación V
		8.6. EJERCICIOS
		8.7. BIBLIOGRAFÍA
	9 CRITERIOS DE IMPLANTACIÓN DE UN ROBOT INDUSTRIAL
		9.1. DISEÑO Y CONTROL DE UNA CÉLULA ROBOTIZADA
			9.1.1. Disposición del robot en la célula de trabajo
			9.1.2. Características del sistema de control de la célula de trabajo
		9.2. CARACTERÍSTICAS A CONSIDERAR EN LA SELECCIÓN DE UN ROBOT
			9.2.1. Área de trabajo
			9.2.2. Grados de libertad
			9.2.3. Precisión, repetibilidad y resolución
			9.2.4. Velocidad
			9.2.5. Capacidad de carga
			9.2.6. Sistema de control
		9.3. SEGURIDAD EN INSTALACIONES ROBOTIZADAS
			9.3.1. Causas de accidentes
			9.3.2. Medidas de seguridad
		9.4. JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA
			9.4.1. Factores económicos y datos básicos necesarios
			9.4.2. El robot como elemento principal del análisis económico
			9.4.3. Métodos de análisis económico
		9.5. MERCADO DE ROBOTS
		9.6. EJERCICIOS RESUELTOS
		9.7. BIBLIOGRAFÍA
	10 APLICACIONES DE LOS ROBOTS
		10.1. APLICACIONES DE LOS ROBOTS INDUSTRIALES MANIPULADORES. CLASIFICACIÓN
		10.2. APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS ROBOTS
			10.2.1. Trabajos en fundición
			10.2.2. Soldadura
			10.2.3. Aplicación de materiales. Pintura
			10.2.4. Aplicación de adhesivos y sellantes
			10.2.5. Alimentación de máquinas
			10.2.6. Procesado
			10.2.7. Corte
			10.2.8. Montaje
			10.2.9. Paletización y empaquetado
			10.2.10. Control de Calidad
			10.2.11. Manipulación en salas limpias o blancas
		10.3. APLICACIONES DE LOS ROBOTS DE SERVICIO. CLASIFICACIÓN
			10.3.1. Robots en la Agricultura
			10.3.2. Robots en la Construcción
			10.3.3. Robots en la Industria nuclear
			10.3.4. Robots en Medicina
			10.3.5. Robots aéreos y submarinos
			10.3.6. Robots asistenciales
			10.3.7. Robots para el ocio
		10.4. EJERCICIOS RESUELTOS
		10.5. BIBLIOGRAFÍA
	11 FUNDAMENTOS DE TELEOPERACIÓN
		11.1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS
		11.2. DEFINICIÓN DE NUEVOS TÉRMINOS
			11.2.1. Definición de términos relacionados con la manipulación
			11.2.2. Definición de términos relacionados con la realimentación sensorial
		11.3. ELEMENTOS Y ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DE TELEOPERACIÓN
			11.3.1. Elementos de un sistema de teleoperación
			11.3.2. Arquitectura de control de un sistema de teleoperación
			11.3.3. Teleoperación frente a robótica
		11.4. DISPOSITIVOS DE CONTROL Y REALIMENTACIÓN
			11.4.1. Dispositivos de control
			11.4.2. Características de los dispositivos de control
			11.4.3. Dispositivos de realimentación
			11.4.4. Características de los dispositivos de realimentación
		11.5. FACTORES HUMANOS EN TELEOPERACIÓN
			11.5.1. Características dinámicas del operador
			11.5.2. Modelo general de un operador en un bucle de control manual
			11.5.3. Modelo de cross-over de McRuer
		11.6. CONTROL EN TELEOPERACIÓN
			11.6.1. Control unilateral
			11.6.2. Reflexión de fuerzas
			11.6.3. Control bilateral
			11.6.4. Control de sistemas con retardo temporal
			11.6.5. Prestaciones de un sistema de teleoperación
			11.6.6. Factores funcionales de operación
		11.7. CONTROL BILATERAL PARA TELEOPERACIÓN
			11.7.1. Esquema general de implantación del control bilateral
			11.7.2. Esquemas básicos de control bilateral
			11.7.3. Comparación entre esquemas de control bilateral
			11.7.4. Modelo básico de un sistema de teleoperación con control bilateral
			11.7.5. Análisis de sistemas de control bilateral con teoría clásica de control
			11.7.6. Análisis de sistemas de control bilateral con teoría del cuadripolo
			11.7.7. Comparación entre métodos de diseño y análisis del control bilateral
		11.8. CONTROL SUPERVISADO Y TELEPROGRAMACIÓN
			11.8.1. Conceptos de control supervisado
			11.8.2. Tele-programación
		11.9. APLICACIONES DE LA TELEOPERACIÓN
		11.10. CASO PRÁCTICO-TELEOPERACIÓN ESPACIAL
			11.10.1. Aplicación de la teleoperación espacial
			11.10.2. Teleoperación del sistema ETS-VII
		11.11. EJERCICIOS RESUELTOS
		11.12. BIBLIOGRAFÍA
	ANEXO 1
	ANEXO 2
	ÍNDICE