Este diplomado cubre los temas principales de la robótica, comenzando por los conceptos básicos, como sus orígenes. Después de esto, se desentrañan la cinemática y el algoritmo Diffie-Hellman (DH), junto con importantes relaciones diferenciales. Aunque sus raíces se remontan al siglo XIV o XV, la robótica es una ciencia, una disciplina de la ingeniería o una tecnología industrial relativamente nueva que con frecuencia es tergiversada en los medios de comunicación populares. Descubrirás que la historia de la robótica moderna se remonta a 1495, cuando Leonardo da Vinci diseñó un dispositivo mecánico que parecía el de un caballero blindado. Más tarde, el dramaturgo checo Karel Capec introdujo la palabra «robot» de la palabra checa «robota», que significa «trabajo tedioso». Luego pasemos a estudiar las leyes básicas que regulan la robótica, como la ley Zero, que establece que un robot no puede dañar a la humanidad ni, por inacción, permitir que la humanidad sufra daños. Los robots industriales (manipuladores), los robots de campo y servicio (humanoides, robots médicos y robots ambulantes) y los robots educativos y de entretenimiento son las tres categorías principales

A continuación, se analizarán las articulaciones y los vínculos de un robot en el material del curso. Aprenda cómo las articulaciones proporcionan un movimiento relativo mientras que los eslabones son elementos rígidos entre articulaciones. Hay varios tipos de juntas, como las lineales y las rotativas, y cada junta proporciona un «grado de libertad». Verás cuántos grados de libertad poseen la mayoría de los robots. La arquitectura robótica es la combinación y disposición de los diferentes tipos de articulaciones que configuran la cadena cinemática del robot. A medida que avance en el curso, se le enseñará que la posición relativa y la orientación de los ejes de dos uniones sucesivas se pueden especificar mediante dos parámetros de enlace: la longitud del enlace y el ángulo de torsión del enlace. También aprenderás que puedes representar la orientación en coordenadas conjuntas según la convención YPR (guiñada, inclinación y balanceo). En coordenadas rectangulares o cartesianas, las mismas se pueden representar mediante una matriz de rotación R, en la que las tres columnas de R corresponden a los vectores normal, deslizante y de aproximación, respectivamente. Descubrirás que, para manipular objetos, es necesario controlar tanto la posición como la orientación de la herramienta o el efector final

Por último, estudiará la planificación de la trayectoria de los robots: este problema se formula en un espacio de configuración de herramientas y el movimiento del robot se controla en el espacio articular. Descubrirás que uno de los posibles problemas a la hora de resolver la velocidad espacial articular es la inexistencia de la inversa, y que la matriz jacobiana puede no ser invertible para todos los valores. Averigua en qué puntos del espacio articular el jacobiano pierde su rango y por qué se reduce el número de filas y columnas independientes. Como parte del análisis de la matriz jacobiana, estudiarás las singularidades de los espacios comunes y aprenderás 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 puedan utilizar robots en sus fábricas o que estén investigando la automatización. Los estudiantes de ingeniería mecánica, especialmente los que se especializan en robótica, también encontrarán este curso particularmente interesante