Diploma en Robótica

Este curso de diplomado cubre los principales temas de la robótica, empezando por lo básico como sus orígenes. Después de esto, la cinemática y el algoritmo Diffie-Hellman (DH) son desentrañados, junto con importantes relaciones diferenciales. Aunque sus raíces se remontan a los catorce o quince años, la robótica es una ciencia relativamente nueva, disciplina de ingeniería o tecnología industrial que a menudo está mal representada en los medios de comunicación populares. Usted aprenderá que la historia de la robótica moderna se remonta a 1495 cuando Leonardo da Vinci diseñó un dispositivo mecánico que parecía un caballero blindado. Más tarde, el dramaturgo checo Karel Capec introdujo la palabra 'robot' de la palabra checa, 'robota', que significa 'trabajo tedioso'. Luego pasar a estudiar las leyes básicas que regulan la robótica, tal la ley Zeroth, que dice que un robot puede no herir a la humanidad o, a través de la inacción, permitir que la humanidad venga a dañar. Los robots industriales (manipuladores), los campos y los robots de servicio (humanoides, robots médicos y robots para caminar), y los robots de entretenimiento y educativos son las tres categorías principales que explorarán a continuación.

Las juntas y los enlaces de un robot serán discutidos en el material del curso. Aprenda cómo las articulaciones proporcionan movimiento relativo mientras que los enlaces son miembros rígidos entre las articulaciones. Hay varios tipos conjuntos, tales como lineales y rotativos, y cada junta proporciona un "grado de libertad". Verás cuántos grados de libertad poseen la mayoría de los robots. La arquitectura del robot es la combinación y disposición de los diferentes tipos de articulaciones que configuran la cadena cinemática del robot. A medida que progrese a través del curso, se le enseñará que la posición relativa y la orientación de los ejes de dos juntas sucesivas se pueden especificar mediante dos parámetros de enlace, la longitud del enlace y el ángulo de giro del enlace. También aprenderá que puede representar la orientación en coordenadas conjuntas por el convenio YPR (yaw, pitch and roll). En coordenadas rectangulares o cartesianas, el mismo puede ser representado por una matriz de rotación R, donde las tres columnas de R corresponden a los vectores normales, deslizantes y de aproximación respectivamente. Descubrirá que para manipular objetos, es necesario controlar tanto la posición como la orientación del efector de la herramienta/final en un espacio tridimensional.

Por último, usted estudiará la planificación de la ruta del robot: tal problema está formulado en un espacio de configuración de la herramienta, y el movimiento del robot está controlado en el espacio común. Usted descubrirá que uno de los problemas potenciales con la resolución de la velocidad del espacio conjunto es la no existencia de la inversa, y la matriz jacobana puede no ser invertible para todos los valores. Descubre en qué puntos del espacio conjunto, Jacobian pierde su rango y por qué hay una reducción en el número de filas y columnas independientes. Como parte del análisis de la matriz jacobana, usted estudiará singularidades de espacios conjuntos y aprenderá que la singularidad interior es potencialmente problemática, ya que se forma cuando dos o más ejes forman una línea recta. Este curso será de gran interés para los industriales que podrían utilizar robots en sus fábricas o que están investigando la automatización. Los estudiantes de ingeniería mecánica, especialmente los especializados en robótica, también encontrarán este curso particularmente interesante.