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SUBPROYECTO:

Prácticas de Sistemas Digitales

y Robótica mediadas por

Internet

Cecilia García Cena Grupo de Innovación Educativa GSITAE

RESUMEN

• Este proyecto propone la creación de herramientas informáticas interactivas en el marco de las nuevas asignaturas de grado de Robótica, Electrónica Digital en el Grado de Ingeniería Electrónica Industrial y Automática y de Microelectrónica del plan antiguo.

• Se desea desarrollar una plataforma software para el modelado cinemático, la planificación y generación de trayectorias y el control cinemático de robots seriales con hasta 6 grados de libertad.

OBJETIVOS INICIALES

• Motivar al alumno en el desarrollo de prácticas en las asignaturas involucradas, así como la mejora en el rendimiento a la hora de utilizar los recursos del Laboratorio de dichas asignaturas.

• Explorar las posibilidades de la realización de prácticas a través de MOODLE como apoyo a la enseñanza.

• Crear herramientas que pueden servir de apoyo a otras asignaturas que precisen realizar sesiones prácticas a través de MOODLE.

• Desarrollar una herramienta software basada en plataformas software potentes y conocidas por el alumno para la realización de prácticas con robots reales.

ACTUACIONES

• Fases de Ejecución de las líneas de actuación del proyecto Fase 1: Desarrollo del módulo de prueba para las prácticas

planteadas.

Fase 2: Creación de la infraestructura necesaria para la puesta en marcha de las nuevas prácticas.

Fase 3: Incorporación a la docencia en el laboratorio.

Fase 4: Análisis de resultados

RESULTADOS en el área de Electrónica

• Desarrollo del laboratorio remoto para las prácticas de lógica programable. – El laboratorio está completamente desarrollado.

– Se espera poder realizar los trabajos de la asignatura “Microelectrónica” en el presente curso utilizando el laboratorio y el software asociado.

– Se ha presentado una comunicación al respecto en el Congreso TAEE2012.

RESULTADOS en el área de Robótica

Laboratorio de Robótica:

• 6 Robot de 5 DoF

• Motores sin realimentación.

Objetivos:

• Conexión a la red eléctrica

• Estudio sobre la posibilidad de colocar potenciómetros para realimentación de posición.

RESULTADOS en el área de Robótica

• Desarrollo de dos plataformas software para la realización de las prácticas de laboratorio:

Platforma MCin: permite validar el modelo cinemático de robots de hasta 6 DoF y el modelo cinemático diferencial a través del Jcobiano Geométrico. (Prácticas 1 y 2 de la asignatura)

Plataforma Interpola: permite valorar la performance de los interpoladores de trayectorias más comunes de cara a la realización del control de movimiento del extremo operativo del robot. (Práctica 3)

Ambas plataformas se desarrollan bajo MatLab y son perfectamente adaptables al entorno Moodle.

RESULTADOS Plataforma MCIN

• Se desarrolló una interfaz de usuario bajo Matlab que permite evaluar el modelo cinemático de un robot serial usando los parámetros de Denavit-Hartenberg.

• Permite visualizar las coordenadas del efector final, así como los ángulos de Euler asociados; al robot en “alambres” en las coordenadas indicadas.

• Muestra las componentes de la matriz Jacobiana, los auto-vectores Jv1, Jv2 y Jv3, y Jw1, Jw2 y Jw3 en ventanas independientes.

• Evalúa el índice de Yoshikawa para valorar la manipulabilidad del robot.

RESULTADOS Plataforma MCIN

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RESULTADOS Plataforma Interpola • Permita introducir una orientación inicial y una orientación final

deseada del extremo operativo del robot y representa gráficamente la evolución de la rotación según cinco diferentes tipos de interpoladores.

• La orientación inicial y final pueden especificarse mediante distintas formas: matriz de cosenos directores, ángulos de Euler WUW, ángulos RPY (Row-Pitch-Yaw), cuaternio o par de rotación.

• La interfaz muestra cinco esferas y el vector de rotación.

• Durante la ejecución del programa, el vector gira manteniendo su origen y queda visualizada en la esfera la trayectoria seguida. La interfaz también muestra la gráfica de la velocidad lineal del punto sobre la esfera.

RESULTADOS

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DIFICULTADES

• Falta de recursos económicos en el apartado de fungible.

• Falta de reconocimiento como actividad de investigación.

• Los alumnos colaboradores del proyecto desconocen las técnicas y herramientas disponibles para la recreación de entornos 3D, por lo que han tenido un periodo de aprendizaje muy largo.

• Estos proyectos son de duración superior al año.