Academia de Máquinas Inteligentes

Jefe de Academia:
Ing. Ignacio Quiroz

Programa de clase

Programa en línea de clase

Proyecto Innova-Academia

Metodología de evaluación:

• Actividades (40%). Se califican correcta / insuficiente: Solo pueden ser acreditadas / no-acreditadas
• Examen (30%)
• Producto Integrador (30%)
• Portafolio de evidencias (PE-732.pdf) basado en trabajo durante el curso.

Material requisito para tomar el curso:

1. Programa del curso pdf
2. Guia del Scorbot ER-VII pdf
3. Lecture Robotics TUHH pdf
4. @Tema 3 - Transformaciones 2D.pdf
5. El mundo 2D.pdf
6. Transformaciones y proyecciones.pdf
7. Ejercicios complementarios (todos los pdf de la tabla)

Entrega de PE + PIA al final del curso

Evaluación

Revise el reglamento de exámenes de la UANL: LINK

La evaluación de los aprendizajes: Enfoque en la educación a distancia (Link)

Se aplican en fecha oficial de escolar FIME.

Para cursos del turno matutino todos los examenes son a M2.

Manual de programación del robot del laboratorio (pdf)
Manual del usuario del robot del laboratorio (pdf)
Guía rápida del robot del laboratorio (pdf)
Cinemática inversa de un robot SCORBOT (pdf)
Estudio y modelamiento del robot KUKA KR 6 (pdf)

Manual del robot KUKA (pdf)
Lenguajes de programación de robots industriales (pdf)

Simulador KUKA (link)

How to build a station in RoboDK (pdf)

Modelo 3D SolidWorks del Scorbot (rar)

Modelo 3D SolidWorks de mesa Stewart (rar)

Modelo 3D de riel y carro Igus (rar) para el modelo del robot delta (video1, video2, video3) URL.

Guía Docente para el Diseño de Robots de Servicio (URL)

Jau el Ingeniero (BLOG)

Tutorial Blender (URL1) (URL2)

3DF Zephyr: http://www.3dflow.net/

Agisoft Photoscan: http://www.agisoft.com/

Meshroom: https://alicevision.org/#meshroom

Visual SFM: http://ccwu.me/vsfm/

HomePage de Samantha Thi Porter. Digital Preservation Specialist, University of Minnesota (Link)

• Base con patron de calibración (PDF1 y PDF2)

• Proceso de captura (MP4)

• Descripción del proceso (PDF)
• Formaciones Online de KUKA (Link)

.

1. ASADA&SLOTINE. Robot Analysis and Control.
   John Wiley, 1986. ISBN 0-471-83029-1. Localización UANL: TJ211 .A8.
2. ANIBAL OLLERO BATURONE. Robótica Manipuladores y Robots Móviles.
   Alfa, 2001. ISBN 84-267-1313-0. Localización UANL: TJ211.415 .O5.
3. YORAM KOREN. Robotics for Engineers.
   Mc.Graw Hill, 1987. ISBN 0-07-035399-9
4. WOLFRAM STADLER. Analytical Robotics & Mechanics.
   Mc.Graw Hill, 1995. ISBN 0-07-060608-0.
5. LORENZO SCIAVICCO/ BRUNO SICILIANO. Modeling and Control of Manupulators.
   Mc.Graw Hill, 1996. ISBN 0-07-057217-8.
6. K.S.FU, R.C. GONZÁLEZ, C.S.G. LEE. Robótica. Control, detección, visión e inteligencia.
   Mc.Graw Hill. UANL: TJ211 .F8.
7. JUAN PABLO SÁNCHEZ Y BELTRÁN. SISTEMAS EXPERTOS. Una metodología de Programación.
   MACROBIT. UANL: QA76.M5 S36.
8. JOSÉ SANTOS REYES y RICHARD J. DURO. Evolución artificial y robótica autónoma.
   Alfaomega Ra-Ma. UANL: TJ211.37 .S3 2005..
9. ANÍBAL OLLERO BATURONE. Robótica. Manipuladores y robots móviles. Editorial
   Marcombo. UANL: TJ211.415 .O5.
10. MIKELL P. GROOVER, MITCHELL WEISS, ROGER N. NAGEL, NICHOLAS G. ODREY. Robótica industrial, tecnología, programación y aplicaciones.
    Mc.Graw-Hill. UANL: TS191.8 R6.
11. DAN ZHANG. Parallel Robotic Machine Tools
    Springer Verlag. e-ISBN 978-1-4419-1117-9
12. J.-P. MERLET. Parallel Robots. (Second Edition) INRIA, Sophia-Antipolis, France.
    Springer Verlag. ISBN-10 1-4020-4133-0 (e-book)

1. El plan de trabajo por sesiones que a continuación se muestra se irá depurando y detallando conforme transcurra el tiempo.

2. Las actividades deberán entregarse en tiempo y forma exclusivamente por medio de la plataforma NEXUS. Cada estudiante deberá entregar sus reportes en forma digital PDF de manera individual. Evidencia de copia invalida a los entregables involucrados. El nombre del archivo PDF del portafolio de evidencias deberá ser la matrícula del estudiante.

3. En caso de no aprobar en ordinario, para tener derecho a examen extraordinario, el estudiante deberá haber entregado cuando menos el 70% de su Portafolio de Evidencias. El nombre del archivo pdf del portafolio de evidencias deberá ser la matrícula del estudiante; ejemplo: 1724407.PDF

4. Los exámenes de medio curso y ordinario se entregarán debidamente rotulados.

5. Los exámenes de medio curso y final se entregarán debidamente rotulados, de no cumplirse este requisito, el examen será calificado con CERO.

6. Las sesiones de MicroSoft Teams en línea no son obligatorias para los estudiantes y no deberán ser grabadas ni retransmitidas. Quien desee participar, deberá estar en minuta del departamento de escolar de FIME así como también registrarse y comprobar su registro en el grupo MS-Teams de clase.

9. Los exámenes para el grupo 001 serán a las 9:30 hrs y para el grupo 002 a las 10:30 por medio de la plataforma NEXUS. Vea el calendario de la FIME: LINK.

10. Atención a estudiantes con preguntas y/o situaciones con respecto a sus calificaciones, exámenes o profesores de cualquier asignatura de la Coordinación de Mecatrónica-Biomédica: MS Teams código 9exo0m0.

• Programa de clase (pdf)

01) Ensayo

• Haga un reporte en archivo PDF que incluya el programa de la clase con un ensayo corto (una cuartilla) de sus expectativas de este curso para reforzar sus actividades académicas y profesionales.

Definición de robot y sus diferencias con respecto a otras máquinas.

Características particulares de los robots. Partes que componen un robot industrial.

Aplicaciones de los robots industriales.

Sistemas de n dimensiones y grados de libertad en máquinas. Nomenclatura y estándares de norma.

• Material de estudio (pdf)
• Video robot SCARA (Fanuc)
• Video: Inside a robot (Kuka)
• Video: Robot data (Kuka)
• Ejercicios (todos los pdf de la lista)

02) Incluir en su portafolio de evidencias:

• Capturas de pantalla del software instalado y funcionando con un archivo ejemplo (versión completa o de evaluación) en su computadora de trabajo:
  1. MathCad R14
  2. Solidworks 2016
  3. Rhinoceros

Transformaciones geométricas:

• Introducción
• Traslación
• Escalamiento

Movimientos rígidos y transformaciones homogéneas. Composición de transformaciones homogéneas.

• @Tema 3 - Transformaciones 2D.pdf
• El mundo 2D.pdf
• Transformaciones y proyecciones.pdf

03) Incluir en su portafolio de evidencias:

• Todos los ejercicios de clase en formato PDF (LINK)

Matrices homogéneas.
Sistemas de ejes
La transformación geométrica de rotación.

• Ejercicio "Rotaciones 3D" (pag 1-3)

• Utilizar el ejercicio "Rotaciones 3D" (pág 1,2,3) usando como punto P su matrícula de la sig manera

ej. mat 1581696 P=(96, 16, 158)

Cinemática directa de posición. Definición y método.

Cinemática directa de posición. Ejercicio 2D y 3D.

• TCP del robot 2D "Rotaciones 3D" pag4
• Diseño y construcción de un brazo digitalizador como máquina de coordenadas manual para la captura de objetos 3D (PDF)

05) Reporte PDF de la solución del TCP del robot de la pagina 4 del (URL).

En donde

L=(5.83, 4.24)

dada la matrícula 1581714, Theta=(17,14) grados

Cinemática directa de posición

1. Ejercicio 3D con robot SCARA de Solidworks.
2. Cinemática inversa vs Cinemática directa

• Laboratorio virtual Análisis de la cadena cinemática de un robot SCARA RS40.
• Diseño de una interfaz para la producción de fisiogramas en el espacio R3 de un robot (PDF)
• Artículo Evaluación de características dimensionales y de color de piezas producidas en prototipos rápidos.
• Artículo Diseño y construcción de un brazo digitalizador para la captura de geometrías.
• Video1 FaroArm Move Device Position.
• Video2 Faro Gage - Personal Coordinate Measuring Machine. Model: F04 R26.

06) Hacer un reporte PDF con el ejercicio con el robot SCARA (URL) poniendo los valores angulares de posición según su matrícula:

ej. mat. 1578029 L3=157 Theta=(29, 80)

07) EXPOSICIÓN ORAL DE PIAs
Se llevará a cabo de manera presencial. Requisitos:
1) Propuesta acreditada por el profesor.
2) Todos los integrantes del equipo deberán estar presentes para exponer.
3) La evaluación de cada estudiante aportará a la calificación del trabajo presentado.

• Video1 Arquitectura de robots con SolidWorks.
• Video2 Cinemática directa por medio de transformaciones geométricas.
• Análisis de la cadena cinemática de un robot SCARA RS40. SCARA con SolidWorks & MathCAD r1

08) Hacer un reporte técnico PDF de 5 cuartillas mínimo con explicaciones a texto corrido, ecuaciones y figuras acerca de la posición TCP dada por la matrícula del estudiante en el robot SCARA de Solidworks, encontrar las dos soluciones de cinemática inversa (los valores {Theta} de cada eje).

Ejemplo: matrícula 1578029

TCPx=80, TCPy=(100+15)=115, TCPz=29

Interpolación y ajuste a
curvas.

• Video1 Qualify Reports
• Video2 Fit points to Sphere
• Video3 Gauss Newton calibration method
• Ajuste lineal (ww.desmos.com)

09) Utilizando el manual del robot del laboratorio (URL) hacer un reporte PDF de todos los diferentes comandos de:

• interpolación lineal y circular
• ajuste a curvas

Puntos y posiciones.

Interpolación lineal. El segmento de recta 3D.

• Artículo Diseño de una interfaz para la producción de fisiogramas en el espacio R3 de un robot.
• Video Tendencia lineal de un conjunto de puntos en Excel.

10) Hacer un reporte PDF de la simulación de una trayectoria lineal del robot de su PIA en Blender. El reporte debe incluir:

• Archivo de Word con capturas de pantalla.
• Análisis de cinemática inversa para los puntos
  Pini (u=0)
  Qfin (u=1)
  Rmed (u=1/2)
• Todos los cálculos en MAthCAD utilizando la ecuación del movimiento.
• Video de animación de Blender
• Valores XYZ de tres puntos equidistantes intermedios interpolados en la trayectoria.

Cambio de base. Funciones 3D.

• Video Cambio de base: un ejemplo de cálculo.
• Rodonea 3D por cambio de base Sistemas afines de coordenadas con cambio de base.

Interpolación circular y arcos.

• Interpolación lineal y circular 3D por cambio de base. Ejercicio.
• Artículo Determinación del error funcional de un prototipo digitalizador 3D utilizando patrones de calibración.

12) Hacer un reporte PDF de un video de animación utilizando SolidMotion del robot SCARA de Solidworks realizando la trayectoria circular. Se debe entregar el video como anexo al reporte, incluyendo:

• Archivo de Word, MAthCAD , Rhino y Solidworks.
• Análisis de cinemática inversa para los puntos
  Pini=(72.28, 523.93, -393.39)
  Qmed=(330.74, 446.64, -219.94)
  Rfin=(360.96, 572.66, 171.81)
• La ecuación del movimiento.
• Video de animación de Solid Motion
• Valores XYZ de tres puntos equidistantes intermedios interpolados en la trayectoria.

Curvas de forma libre

1. Curvas de Bezier.
2. Curvas racionales de Bezier

• Ejercicio interactivo algoritmo de De Casteljau (desmos.com)
• Ejercicio1 interactivo algoritmo de De Casteljau (Geogebra)
• Ejercicio2 interactivo algoritmo de De Casteljau (Geogebra)
• Representación paramétrica de la curva de Bezier Ejercicio.
• Artículo Maquinado de una sucesión de curvas.
• Trebol con curvas de Bezier racionalizadas Ejercicio.
• Artículo Propuesta de transición geométrica para la mejora de desempeño en uniones de fundición tipo “T”

13) Hacer un reporte PDF de un video de animación utilizando SolidMotion del robot SCARA de Solidworks realizando la trayectoria de Bezier para el polígono de control {P}. Se debe entregar el video como anexo al reporte, incluyendo:

• Archivo de Word, MAthCAD , Rhino y Solidworks.
• Polígono de control {P}.
  P0 = (72.280,523.930,-393.390),
  P1 = (399.344,365.563,-340.472),
  P2 = (538.720,423.562,27.222),
  P3 = (360.960,572.660,171.810)
• La ecuación del movimiento.
• Video de animación de Solid Motion
• Cinemática inversa de tres puntos equidistantes intermedios interpolados en la trayectoria.

Curvas de forma libre

1. Curvas de Bezier.
2. Curvas racionales de Bezier