Guía docente de la asignatura

Sistemas Robóticos Industriales

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 21/06/2021
Fecha de aprobación: 21/06/2021

Grado

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Control Industrial y Robótica

Materia

Sistemas Robóticos Industriales

Curso

4

Semestre

1

Créditos

6

Tipo

Optativa

Profesorado

Teoría

  • Fermín Segovia Román. Grupos: A

Prácticas

  • Francisco Jesús Martínez Murcia. Grupos: 1

Tutorías

Fermín Segovia Román

fsegovia@ugr.es
    Segundo semestre
    • Jueves de 11:00 a 14:00 (Desp 1.13 Ed. Aux. Etsiit)
    • Martes de 11:00 a 14:00 (Desp 1.13 Ed. Aux. Etsiit)
    Primer semestre
    • Jueves de 11:00 a 14:00 (Desp 1.13 Ed. Aux. Etsiit)
    • Martes de 11:00 a 14:00 (Desp 1.13 Ed. Aux. Etsiit)

Francisco Jesús Martínez Murcia

fjesusmartinez@ugr.es

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

No es necesario haber aprobado asignaturas, materias o módulos previos como requisito indispensable para cursar este módulo. No obstante, se recomienda la superación de los contenidos y adquisición de competencias de las materias de formación básica y de la rama, en especial la asignatura de Fundamentos de Control.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

  • Manipulación mecánica: Sistemas de coordenadas, transformaciones y posicionamiento en manipuladores.
  • Métodos de cinemática directa e inversa.
  • Mecánica Newtoniana y dinámica de manipuladores.
  • Diseño y planificación de trayectorias interpoladas y cartesianas.
  • Análisis y diseño de sistemas de control en robótica: elementos de control en manipuladores mecánicos, sistemas realimentados para control de las variables mecánicas, diseño de controladores y control digital.
  • Interfaces del robot y sensorización externa: Lenguajes de programación de robots, análisis y reconocimiento de señales unidimensionales e imágenes.

 

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias generales

  • CG00 - Hablar bien en público 

Competencias específicas

  • CE78 - Conocer los fundamentos de los sistemas robóticos actuales. Capacidad para entender las problemáticas de posicionamiento, cinemática y dinámica de un manipulador mecánico, así como las técnicas disponibles para su resolución.  
  • CE79 - Capacidad para diseñar sistemas de control de trayectorias en robots. Habilidad de programar sistemas robóticos haciendo uso de sensores externos para el análisis de señales y reconocimiento de patrones. 
  • CE85 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 
  • CE86 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. 
  • CE88 - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. 
  • CE90 - Capacidad para aplicar los principios y métodos de la calidad. 
  • CE92 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar. 

Competencias transversales

  • CT01 - Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional 
  • CT02 - Capacidad para innovar y generar nuevas ideas. Creatividad. 
  • CT03 - Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocer los fundamentos de los sistemas robóticos actuales.
  • Conocer los tipos de robots que se utilizan en la industria, haciendo especial énfasis en los brazos robóticos articulados.
  • Conocer los elementos y componentes de los brazos robóticos articulados.
  • Capacidad para entender las problemáticas de posicionamiento, cinemática y dinámica de un manipulador mecánico, así como las técnicas disponibles para su resolución.
  • Capacidad para diseñar sistemas de control de trayectorias en robots.
  • Habilidad de programar sistemas robóticos haciendo uso de sensores externos para el análisis de señales y reconocimiento de patrones.
  • Capacidad para seleccionar manipuladores en aplicaciones de acuerdo a su naturaleza.

 

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

  1. Introducción a la robótica industrial.
  2. Conceptos generales.
  3. Localización espacial y transformaciones.
  4. Cinemática de manipuladores.
  5. Generación de trayectorias.
  6. Dinámica de manipuladores.
  7. Sistemas de control.
  8. Programación y simulación de robots.

Práctico

  1. Introducción a la simulación de robots en Matlab/Python.
  2. Posición y orientación espacial.
  3. Análisis cinemático de un manipulador RR.
  4. Generación de trayectorias.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Barrientos A., Peñín L. F., Balaguer C., Aracil R. (1.997). “Fundamentos de Robótica”. MacGraw-Hill/Interamericana de España.
  • J. Craig. "Robótica". Pearson Educación. 2006

 

Bibliografía complementaria

  • Ollero. "Robótica. Manipuladores y robots móviles".  Marcombo-Boixareu editores. 2001.
  • J. Craig. "Introduction to Robotics. Mechanics and Control".  Addison Wesley, 2003.
  • F. Torres, J. Pomares, P. Gil, S.T. Puente y. R. Aracil "Robots y Sistemas Sensoriales".  Prentice Hall. 2005.
  • K.S. Fu, R.C. González y C.S.G. Lee. "Robótica, Control, Detección, Visión e Inteligencia". McGraw-Hill Interamericana, 1994.
  • M.P. Groover, M. Weiss, R.N. Nagel y N.G. Odrey. “Robótica industrial: Tecnología, programación y aplicaciones.” McGraw-Hill Interamericana,1989.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 EXPOSICIONES EN CLASE POR PARTE DEL PROFESOR. Podrán ser de tres tipos: 1) Lección magistral: Se presentarán en el aula los conceptos teóricos fundamentales y se desarrollarán los contenidos propuestos. Se procurará transmitir estos contenidos motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y tratando de formarle una mentalidad crítica 2) Clases de problemas: Resolución de problemas o supuestos prácticos por parte del profesor, con el fin de ilustrar la aplicación de los contenidos teóricos y describir la metodología de trabajo práctico de la materia. 3) Seminarios: Se ampliará y profundizará en algunos aspectos concretos relacionados con la materia. Se tratará de que sean participativos, motivando al alumno a la reflexión y al debate. 
  • MD02 PRÁCTICAS REALIZADAS BAJO SUPERVISIÓN DEL PROFESOR. Pueden ser individuales o en grupo: 1) En aula/aula de ordenadores: supuestos susceptibles de ser resueltos de modo analítico o numérico. Se pretende que el alumno adquiera la destreza y competencias necesarias para la aplicación de conocimientos teóricos o normas técnicas relacionadas con la materia. 2) De laboratorio/laboratorio virtual: supuestos reales relacionados con la materia, principalmente en el laboratorio aunque, en algunos casos, se podrá utilizar software de simulación a modo de laboratorio virtual. El objetivo es desarrollar las habilidades instrumentales y las competencias de tipo práctico, enfrentándose ahora a la complejidad de los sistemas reales. 3) De campo: se podrán realizar visitas en grupo a empresas relacionadas, con el fin de desarrollar la capacidad de contextualizar los conocimientos adquiridos y su implantación en una factoría, teniendo en cuenta los valores e intereses de la actividad empresarial. 
  • MD03 TRABAJOS REALIZADOS DE FORMA NO PRESENCIAL: Podrán ser realizados individualmente o en grupo. Los alumnos presentarán en público los resultados de algunos de estos trabajos, desarrollando las habilidades y destrezas propias de la materia, además de las competencias transversales relacionadas con la presentación pública de resultados y el debate posterior, así como la puesta en común de conclusiones en los trabajos no presenciales desarrollados en grupo. Las exposiciones podrán ser: 1) De problemas o casos prácticos resueltos en casa 2) De trabajos dirigidos 
  • MD04 TUTORÍAS ACADÉMICAS: podrán ser personalizadas o en grupo. En ellas el profesor podrá supervisar el desarrollo del trabajo no presencial, y reorientar a los alumnos en aquellos aspectos en los que detecte la necesidad o conveniencia, aconsejar sobre bibliografía, y realizar un seguimiento más individualizado, en su caso, del trabajo personal del alumno. 
  • MD05 EXÁMENES. Se incluye también esta actividad, que formará parte del procedimiento de evaluación, como parte de la metodología. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

Se utilizará un sistema de evaluación continua diversificado que permita poner de manifiesto los diferentes conocimientos y capacidades adquiridos por el alumnado al cursar la asignatura. Concretamente se evaluarán los siguientes apartados:

  • Contenidos teóricos (50% de la calificación final). Para la evaluación de los contenidos teóricos, los alumnos deberán elegir entre:
    • Evaluación mediante pruebas parciales. La evaluación se realizará mediante cuestionarios de preguntas tipo-test y entregas de ejercicios de clase. Los contenidos evaluados en cada una de esas pruebas serán solo una parte de los contenidos de la asignatura, esto es, serán pruebas parciales que eliminarán materia. Estas pruebas se realizarán los días fijados, que serán avisados con suficiente antelación, siempre durante el periodo docente del curso y dentro del horario asignado a esta asignatura. Para poder optar por esta opción, los alumnos deberán hacer un seguimiento activo de la asignatura, lo que implica asistir regularmente a clase y participar en las mismas.
    • Evaluación mediante examen final. La evaluación se realizará mediante un examen escrito que podrá contener preguntas tipo-test, preguntas de desarrollo y problemas. Los contenidos evaluados en esta prueba serán la totalidad de los contenidos de la asignatura y se llevará a cabo en el periodo de evaluación, una vez concluido el periodo docente.
  • Prácticas (30 % de la calificación final). La evaluación de las prácticas se realizará a través de la asistencia a las sesiones de prácticas, el trabajo realizado durante las mismas y la documentación (memoria, archivos de código fuente, etc.) entregada al final de cada práctica. Se valorará la adecuación de las soluciones adoptadas, así como la completitud, calidad y claridad de memoria.
  • Trabajo temático (20% de la calificación final). Se deberá realizar un trabajo sobre un tema relacionado con la asignatura, que deberá además ser expuesto en clase mediante una presentación oral. El tema deberá ser acordado entre alumno y profesor a principio del curso. La evaluación de este trabajo se realizará a través del documento entregado con el trabajo y tendrá en cuenta la exposición realizada.

 

Evaluación extraordinaria

Será igual a la convocatoria ordinaria, aunque tendrá las siguientes particularidades:

  • La evaluación de los contenidos teóricos se llevará a cabo mediante la opción de examen final.
  • La entrega de la documentación (memoria, archivos de código fuente, etc.) de prácticas se hará en una única entrega, el día del examen final. La calificación de este apartado dependerá únicamente de la documentación entregada (no se tendrá en cuenta la asistencia a las sesiones de prácticas ni el trabajo realizado durante las mismas).
  • No será necesario exponer, mediante presentación oral, el trabajo individual temático. No obstante, éste deberá tener una extensión mayor y tratar el tema elegido en mayor profundidad para alcanzar la calificación máxima. La entrega deberá realizarse el día del examen final.

Evaluación única final

La evaluación única final será igual a la evaluación en la convocatoria extraordinaria.

Información adicional

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Con cita previa solicitada por correo electrónico.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Videoconferencia mediante Google Meet o herramienta equivalente.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

Se mantendrán las actividades presenciales para tantos alumnos como sea posible. Asimismo, se retransmitiran las sesiones presenciales por videoconferencia para que siguan las clases los alumnos que no puedan asistir de manera presencial. Además, se priorizarán las sesiones de resolución de problemas para ser realizadas de forma presencial.

Evaluación ordinaria

Si la evaluación presencial es posible (lo cual dependerá de las recomendaciones dictadas por las autoridades sanitarias, del número de alumnos matriculados y de la planificación de los recursos de la facultad entre otros factores) no se llevarán a cabo medidas excepcionales. En caso contrario, se procederá igual que en el escenario B. No obstante, se priorizará la realización de forma presencial de las pruebas parciales que se lleven a cabo durante el curso (evaluación continua), dividiendo a los alumnos en grupos si fuese necesario.

Evaluación extraordinaria

Se tomarán las mismas medidas de adaptación que en la convocatoria ordinaria.

Evaluación única final

Se tomarán las mismas medidas de adaptación que en la convocatoria extraordinaria.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Con cita previa solicitada por correo electrónico.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Videoconferencia mediante Google Meet o herramienta equivalente.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

Las actividades presenciales previstas (lección magistral, prácticas, seminarios y tutorías) se realizarán de forma telemática, esto es, por videoconferencia. Para ello, se publicará en Prado un enlace a la reunión de Google Meet (o herramienta equivalente) a la que los alumnos podrán conectarse para el seguimiento de las actividades, que se realizarán en el horario previsto.
Además, se darán facilidades a los alumnos para realizar las prácticas a distancia, permitiendo usar herramientas de código abierto (y gratuitas) y ampliando el plazo de entrega de las mismas. Asimismo, se atenderán las dudas que puedan surgir por correo electrónico.

 

Evaluación ordinaria

Los cuestionarios de preguntas tipo-test (evaluación continua) se realizarán mediante cuestionarios de Prado, que los alumnos podrán resolver telemáticamente. De forma similar, la entrega de ejercicios de clase (evaluación continua) se hará mediante Prado.

El examen final se dividirá en dos partes: i) un cuestionario de preguntas en Prado, que podrá incluir preguntas tipo-test y de desarrollo, y ii) una relación de problemas cuyos enunciados se podrán a disposición de los alumnos en Prado, y la solución de los mismos deberá enviarse mediante Prado transcurrido un plazo razonable de tiempo.

El resto de actividades previstas (prácticas y trabajo temático), así como el peso de cada actividad en la calificación final se mantendrán sin cambios.

 

 

Evaluación extraordinaria

Se tomarán las mismas medidas de adaptación que en la convocatoria ordinaria.

Evaluación única final

Se tomarán las mismas medidas de adaptación que en la convocatoria extraordinaria.