Páginas:
312
Edición:
1
Fecha de publicación:
10/06/2011
ISBN:
9788426717450
Formato:
21x24 cms

Robótica: Control de Robots Manipuladores

26,20 24,89
26,20 24,89
Añadir a cesta
Recíbelo en 24/48h

Es un libro de texto para los cursos de robótica que se imparten en las carreras de ingeniería en mecatrónica, electrónica, sistemas e industrial.

Presenta los fundamentos de la robótica, modelado y control de robots manipuladores, y los tópicos selectos control de fuerza/impedancia, robótica móvil, visual servoing, robótica industrial e inteligencia artificial.

Incluye:

Videos experimentales que muestran aspectos cualitativos de algoritmos de control.
Simuladores cuyo propósito general es servir para el estudio y análisis de esquemas de control.
Código fuente (tool-box) de más de 30 programas para MatLab relacionados con sistemas dinámicos lineales y no lineales, robots manipuladores, algoritmos de control y trazo de trayectoria

Plataforma de contenidos interactivos                                        XIX

Página web del libro                                                                         X

Capítulo 1
Robótica                                                                                        1

1.1 Introducción                                                                                  3
Cirugía robotizada                                                                              7
1.2 Tipos de robots                                                                             9
1.2.1 Robots móviles                                                                          9
Robots móviles                                                                                   9
1.2.2 Robots humanoides                                                                10
Robots humanoides                                                                          11
1.2.3 Robots industriales                                                                 12
Componentes de un robot                                                               16
1.3 Control de robots manipuladores                                            17
1.4 Tecnología de robots                                                                  19
Sistema de engranes                                                                        20
Servomotores de transmisión directa                                          21
1.5 Estadísticas de robótica                                                            23
1.6 Historia de la robótica                                                               26
Contribuciones de Leonardo                                                          28
1.7 Sociedades científicas de robótica                                           33
1.8 Resumen                                                                                       37
1.9 Referencias selectas                                                                    38
1.10 Problemas propuestos                                                             42

Capítulo 2
Servomotores y sensores                                                      45

2.1 Introducción                                                                                47
2.2 Servomotores                                                                              49
2.2.1 Principios básicos de motores eléctricos                            53
Sistemas de engranaje                                                                      56
2.2.2 Servomotores de transmisión directa                                 58
Tecnología de transmisión directa                                                58
Programación de robots manipuladores                                      62
2.3 Sensores                                                                                       69
2.3.1 Resolvers                                                                                   70
2.3.2 Potenciómetros                                                                        71
2.3.3 Tacómetro                                                                                 72
2.4 Encoders                                                                                       73
2.4.1 Encoder incremental                                                               77
2.4.2 Encoder Absoluto                                                                    80
2.4.3 Encoder magnético                                                                  83
2.4.4 Aspectos importantes de los encoders                                85
2.4.5 Construcción de un encoder incremental                           87
Encoder incremental                                                                         88
2.4.6 Glosario para encoders                                                           89
2.5 Resumen                                                                                       90
2.6 Referencias selectas                                                                   92
2.7 Problemas propuestos                                                               94

Capítulo 3
Preliminares matemáticos                                                    97

3.1 Introducción                                                                                 99
3.2 Vectores                                                                                       100
3.2.1 Operaciones entre vectores                                                  102
3.2.2 Norma euclidiana                                                                   105
3.3 Matrices                                                                                       106
3.3.1 Matrices especiales                                                                 108
3.3.2 Operaciones de matrices                                                      109
Operaciones con matrices                                                              109
Producto de matrices                                                                      112
3.3.3 Norma espectral                                                                     126
3.4 Funciones definidas positivas                                                 128
3.4.1 Derivadas parciales de funciones de energía                    137
3.5 Sistemas dinámicos                                                                   144
3.5.1 Puntos de equilibrio                                                               148
3.6 Teoría de estabilidad de Lyapunov                                        150
3.6.1 Estabilidad en el sentido de Lyapunov                               152
3.6.2 Función candidata de Lyapunov                                         157
3.6.3 Método directo de Lyapunov                                               158
Simulación de sistemas dinámicos                                               166
Sistema dinámico no lineal                                                            174
Péndulo                                                                                              182
3.6.4 Principio de invariancia de Lasalle                                    183
3.7 Norma L                                                                                       186
3.7.1 Relación entre L y estabilidad de Lyapunov                      189
3.8 Resumen                                                                                      192
3.9 Referencias selectas                                                                   194
3.10 Problemas propuestos                                                             197

Capítulo 4
Cinemática de robots manipuladores                            201

4.1 Introducción                                                                             203
4.2 Morfología del robot                                                               203
4.3 Transformaciones homogéneas                                           208
Transformaciones homogéneas                                                 209
4.4 Cinemática                                                                               210
4.4.1 Convención Denavit-Hartenberg                                     212
4.4.2 Selección de sistemas de referencia                                214
4.4.3 Algoritmo Denavit-Hartenberg                                       217
4.4.4 Cinemática diferencial                                                       218
4.5 Tipos de robots industriales                                                 221
4.5.1 Robot antropomórfico (RRR)                                            231
4.5.2 Configuración SCARA (RRP)                                            236
4.5.3 Configuración esférica (RRP)                                           238
4.5.4 Configuración cilíndrica (RPP)                                        241
4.5.5 Configuración cartesiana (RRR)                                      243
4.6 Resumen                                                                                  245
4.7 Referencias selectas                                                               246
4.8 Problemas propuestos                                                           248

Capítulo 5
Dinámica de robots manipuladores                            251

5.1 Introducción                                                                           253
5.2 Ecuaciones de Euler-Lagrange                                            255
5.3 Modelo dinámico                                                                   257
5.3.1 Propiedades del modelo dinámico                                  259
5.3.2 Efecto inercial                                                                     259
5.3.3 Fuerzas centrípetas y de Coriolis                                    261
5.3.4 Par gravitaciona                                                                  262
5.3.5 Fenómeno de fricción                                                        263
5.3.6 Linealidad en los parámetros                                           264
5.3.7 Modelo de energía                                                              266
5.3.8 Modelo de potencia                                                            267
5.3.9 Ejemplos de modelado dinámico                                    267
Péndulo robot                                                                                 275
Robot de 2 gdl                                                                                 286
5.4 Modelo dinámico cartesiano                                                  287
5.4.1 Propiedades del modelo dinámico cartesiano                 290
5.5 Identificación paramétrica                                                     291
5.5.1 Mínimos cuadrados                                                              293
5.5.2 Algoritmo recursivo de mínimos cuadrados                   295
Mínimos cuadrados                                                                        301
5.5.3 Modelo de regresión dinámico filtrado                            302
5.5.4 Regresión lineal del modelo de energía                           304
5.5.5 Modelo de regresión de la potencia filtrada                    307
5.6 Robot experimental de 3 gdl                                                  315
5.7 Resumen                                                                                     322
5.8 Referencias selectas                                                                 323
5.9 Problemas propuestos                                                             327

Capítulo 6
Control de posición de robots manipuladores            331

6.1 Introducción                                                                               333
6.2 Regulación                                                                                  334
6.2.1 Control PD                                                                               336
6.2.2 Análisis cualitativo del control PD                                     342
Control PD péndulo                                                                        343
Videos del péndulo                                                                         346
Simulador péndulo                                                                         352
Robot 2 gdl PD                                                                                355
Videos experimentales. Control PD de un péndulo                 356
6.2.3 Control proporcional integral derivativo                         357
PID                                                                                                     358
6.3 Moldeo de energía                                                                   359
6.3.1 Control con acciones no acotadas                                     365
6.3.2 Control con acciones acotadas                                          376
6.3.3 Ejemplos de algoritmos de control de posición             390
6.4 ´ Indice de desempeño                                                           394
6.5 Aplicaciones de control de posición                                     404
6.5.1 Control cartesiano                                                                404
6.5.2 Visual servoing                                                                      411
Visual servoing                                                                                411
6.5.3 Control punto a punto                                                         413
6.5.4 Programación de instrucciones robot                             415
Inteligencia artificial                                                                     415
6.5.5 Robótica industrial                                                              419
Programación FANUC                                                                  421
6.6 Resumen                                                                                   423
6.7 Referencias selectas                                                                 424
6.8 Problemas propuestos                                                            431

Capítulo 7
Control de trayectoria de robots manipuladores      437

7.1 Introducción                                                                              439
7.2 Control PD +                                                                             443
7.2.1 Análisis de estabilidad asintótica PD+                             446
7.3. Moldeo de energía PD+                                                         451
7.3.1 Ejemplos de control de trayectoria tipo PD+                  456
7.4 Control par calculado                                                              459
7.4.1 Moldeo de energía par calculado                                       460
7.5 Aspectos prácticos                                                                   464
Esquemas de control de trayectoria                                            464
Videos de robots manipuladores                                                 465
7.6 Resumen                                                                                    465
7.7 Referencias selectas                                                                 466
7.8 Problemas propuestos                                                             469

Capítulo 8
Control de fuerza/impedancia                                          471

8.1 Introducción                                                                              473
8.2 Sensores de fuerza/par                                                           475
8.2.1 Transductor Nano17                                                             476
8.2.2 Transductor Gamma                                                            477
8.2.3 Transductor Omega250                                                       477
8.3 Sistemas hápticos                                                                      479
8.4 Modelado del entorno                                                              481
8.5 Control de fuerza                                                                       481
8.5.1 Control de fuerza con lazo interno de posición                482
8.5.2 Control de fuerza: lazo interno de velocidad                    483
Sistema robótico controlado por fuerza                                       484
8.6 Control híbrido de fuerza/posición                                       485
Robot manipulador SCARA                                                           487
8.7 Control de impedancia                                                             488
8.7.1 Control de impedancia con base en par                             490
Robot cartesiano de 1 gdl                                                                491
8.7.2 Control de impedancia con base en posición                   491
8.7.3 Enfoque alternativo al control de impedancia                 493
Robot manipulador de 2 gdl                                                          495
8.8 Aplicaciones                                                                               498
8.9 Resumen                                                                                      503
8.10 Referencias selectas                                                                504
8.11 Problemas propuestos                                                             507

Capítulo 9
Robótica móvil                                                                         509

9.1 Introducción                                                                              511
9.2 Robots móviles                                                                         513
9.2.1 Descripción de un robot móvil con ruedas                      513
9.2.2 Tipos de ruedas                                                                     515
9.3 Configuración de robots móviles                                          520
9.3.1 Configuración Ackerman                                                     520
9.3.2 Configuración triciclo clásico                                             521
9.3.3 Direccionamiento diferencial                                             521
9.3.4 Configuración síncrona                                                       522
9.3.5 Movilidad y direccionabilidad                                           523
9.4 Cinemática de robots móviles                                               526
9.5 Dinámica de robots móviles                                                   529
9.6 Control de robots móviles                                                      530
Robot móvil tipo uniciclo                                                              533
9.6.1 Control por retroalimentación no lineal                           536
Robot móvil tipo (2,0)                                                                    539
9.7 Resumen                                                                                     541
9.8 Referencias selectas                                                                 542
9.9 Problemas propuestos                                                             544

índice analítico                                                                                 547

A color
Páginas:
312
Edición:
1
Año Publicación:
10/06/2011
ISBN:
9788426717450
Formato:
21x24 cms
Colección

Relacionados

¿Quiéres conocer las últimas novedades?

Inscribiéndote recibirás unos regalos exclusivos para ti