No hay comentarios.

CURSO: DISE?O DE SISTEMAS ROBOTICOS (CAPSTONE)
TRADUCCION: DESIGN OF ROBOTIC SYSTEMS
SIGLA: IRB2002
CREDITOS: 10
MODULOS: 2
CARACTER: CAPSTONE
TIPO: LABORATORIO
CALIFICACION: ESTANDAR
PALABRAS CLAVE: ROBOTICA, DISE?O, CAPSTONE
NIVEL FORMATIVO: PREGRADO


I. DESCRIPCION

Este curso tiene por objetivo capacitar al alumno en el dise?o de sistemas roboticos utilizando los conocimientos adquiridos en el Major en Sistemas Autonomos y Roboticos e integrando los fundamentos de las tres disciplinas que
intervienen en dichos sistemas: mecanica, electronica y computacion. El curso busca fomentar la innovacion y emprendimiento de los alumnos a traves del desarrollo de un proyecto integrador que resuelva alguna necesidad actual de la
industria y/o la sociedad. El alumno estudiara el proceso de dise?o desde la fase de planificacion hasta la construccion, aprendera a modelar y simular sistemas roboticos, evaluara alternativas de dise?o y seleccionara componentes de
hardware como sensores, actuadores y computadores embebidos para control. Segun los requerimientos del proyecto asignado, tambien sera capaz de integrar los algoritmos para procesamiento e interpretacion de informacion sensorial,
percepcion visual, control de movimientos, planificacion de trayectorias, localizacion, navegacion, evasion de obstaculos y otras capacidades de autonomia.


II. OBJETIVOS

1. Capacitar a los alumnos en el dise?o y construccion de sistemas roboticos capaces de resolver un determinado problema o necesidad de forma novedosa e innovadora, aplicando conocimientos adquiridos en cursos de mecanica, electronica
y computacion, junto con la investigacion del estado del arte de las posibles soluciones.
2. Entregar conocimientos fundamentales sobre la integracion de sistemas mecanicos, sensores, actuadores, electronica y software que conforman un sistema robotico.
3. Exponer a los alumnos a los desafios de planificacion, dise?o, desarrollo e integracion de subsistemas que presenta la construccion de un sistema robotico autonomo con recursos y tiempo limitados.
4. Desarrollar habilidades analiticas, creativas y practicas de construccion de prototipos necesarias para la implementacion de sistemas roboticos reales.
5. Capacitar a los alumnos en la formulacion de propuestas formales de proyectos tecnologicos y de documentacion de su implementacion y operacion cumpliendo con los estandares vigentes.


III. RESULTADOS SEGUN LOS OBJETIVOS DEL CURSO

Al final del curso el alumno sera capaz de:

1. Dise?ar, simular y construir sistemas roboticos y sus componentes.
2. Verificar a traves de simulaciones y pruebas con los prototipos construidos que el sistema cumple las especificaciones de dise?o y los estandares correspondientes.
3. Evaluar el dise?o propuesto del sistema robotico utilizando modelos y simulaciones.
4. Comprender el funcionamiento de distintos componentes de hardware (computadores embebidos, actuadores, sensores, etc.), asi como seleccionar los mas adecuados de acuerdo a los requerimientos de la aplicacion particular.
5. Implementar algoritmos para control del sistema robotico en un microcontrolador o computador embebido.
6. Verificar experimentalmente que el sistema cumple los estandares y especificaciones de dise?o.
7. Formular soluciones de ingenieria a problemas especificos presentes en el desarrollo de sistema roboticos autonomos.
8. Tener una vision de los ultimos avances tecnicos de la robotica, sus desafios y las perspectivas de su desarrollo futuro.


IV. CONTENIDOS

1. Formulacion de propuestas de proyectos.
2. Revision de los fundamentos teorico-practicos del dise?o de sistemas roboticos:
a. Fundamentos generales del dise?o (consideraciones tecnicas y organizativas).
b. Prototipado electronico y mecanico.
c. Preparacion de planos y manuales segun estandares de ingenieria.
3. Dise?o, simulacion e implementacion de un sistema robotico o sus componentes.


V. METODOLOGIA

Los alumnos formaran grupos de tres integrantes. La evaluacion del aprendizaje se realizara a partir de entregas parciales asociadas a cada etapa de un proyecto grupal de dise?o y desarrollo de un sistema robotico.
Cada entrega parcial tendra asociada un informe tecnico y/o presentacion de los avances realizados.


VI. EVALUACION

- Elaboracion de un proyecto
- Presentaciones / Informes


VII. BIBLIOGRAFIA

Minima:
[1] M. Torres. Dise?o de Sistemas Roboticos ? Apuntes del Curso, Santiago, Chile, 2012.
[2] R. A. Walsh. Electromechanical Design Handbook, 3a ed., McGraw-Hill, New York, 2000.


Complementaria:
[3] B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo. Robotics: Modelling, Planning and Control, 2a ed., Springer, febrero, 2011.
[4] R. Siegwart, I. R. Nourbakhsh. Introduction to Autonomous Mobile Robots (Intelligent Robotics and Autonomous Agents), MIT Press, abril, 2004.
[5] T. Braunl. Embedded Robotics: Mobile Robot Design and Applications With Embedded Systems, Springer- Verlag, septiembre, 2003.
[6] H. Choset, K. M. Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. E. Kavraki, S. Thrun, Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations (Intelligent Robotics and Autonomous Agents), MIT Press, junio, 2005.
[7] J.M. Holland. Designing Autonomous Mobile Robots: Inside the Mind of an Intelligent Machine, Newnes, diciembre, 2003.
[8] G. Dudek, M, Jenkin. Computational Principles of Mobile Robotics, Cambridge University Press, 2000.
[9] H. R. Everett. Sensors for Mobile Robots: Theory and Application, AK Peters, Ltd., junio, 1995.
[10] I. J. Cox, G. T. Wilfong. Autonomous Robot Vehicles, Springer-Verlag, septiembre, 1990.
[11] R. D. Klafter, T. A. Chmielewski, M. Negin. Robotic engineering: An Integrated Approach, Prentice Hall, abril, 1989.
[12] J. M. Angulo, S. Romero, I. Angulo. Microbotica: Tecnologia, Aplicaciones y Montaje Practico, Paraninfo, 1999.
[13] M. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes and Systems, 4a ed., Wiley, enero, 2011.
[14] K. Ulrich, S. Eppinger. Product Design and Development, 5a ed., McGraw-Hill, mayo, 2011.
[15] R. Thompson. Prototyping and Low-Volume Production, Thames & Hudson, abril, 2011.
[16] R. Thompson. Manufacturing Processes for Design Professionals, Thames & Hudson, noviembre, 2007.
[17] J.E. Carryer, M. Ohline, T. Kenny. Introduction to Mechatronic Design, Prentice Hall, diciembre, 2010.
[18] D. Shetty, R. A. Kolk. Mechatronics System Design, 2a ed., CL-Engineering, junio, 2010.
[19] C. Dym, P. Little. Engineering Design: A Project Based introduction, 3a ed., Wiley, agosto, 2008.
[20] G. Chryssolouris. Manufacturing Systems: Theory and Practice, 2a ed., Springer, 2006.
[21] B. Siciliano, K. Oussama, eds. -Springer handbook of robotics. Springer Science & Business Media, 2008.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERIA / MARZO 2013 / ACTUALIZADO ABRIL 2021