Introducción a la robótica – Subir Kumar Saha

Este libro se dirige básicamente a estudiantes universitarios de las ingenierías mecánica y eléctrica y a alumnos de ciencias de la computación que se inscriben en un curso de robótica, también puede servir a las necesidades de un curso de robótica de nivel avanzado dirigido a estudiantes de maestría o doctorado que se enfoquen, por ejemplo, en cinemática, dinámica y control de robots. El material que ofrece este libro también pueden utilizarlo ingenieros activos con o sin previa experiencia en el tema de la robótica, con el propósito de adoptar, mantener o incluso diseñar un robot. De hecho, debido a los múltiples ejemplos y ejercicios que ofrece el libro, cualquiera podrá prepararse para un examen competitivo sobre robótica.

CONTENIDO:

Capítulo 1: Introducción Se introducen los diferentes tipos de robots con sus campos de aplicación, población, etcétera.

Capítulo 2: Robots seriales Se presentan diferentes metodologías que se usan para la clasificación de robots.

Capítulo 3: Actuadores Se explican varios tipos de actuadores, a saber: neumáticos, hidráulicos y eléctricos, y se recomienda cómo proceder a su selección.

Capítulo 4: Sensores Se explican los sensores, los componentes importantes de un sistema robótico.

Capítulo 5: Transformaciones Se definen las arquitecturas de un robot, además, se presenta la descripción matemática de la postura del robot, es decir, la posición y orientación de su efector final, junto con la definición de los parámetros de Denavit y Hartenberg (DH).

Capítulo 6: Cinemática Forma la base fundamental para el diseño y control de un robot. Se calculan ecuaciones, relacionando las coordenadas de articulaciones con las coordenadas cartesianas del efector final.

Capítulo 7: Estática Cuando los robots se mueven lentamente, es suficiente considerar las fuerzas que actúan sobre los robots, independientemente de los movimientos que las causan. Esto se llama estática.

Capítulo 8: Dinámica La dinámica es útil para el control y la representación virtual de un sistema robótico. Aquí se infieren diferentes metodologías, como las ecuaciones de movimiento de Euler-Lagrange y Newton-Euler.

Capítulo 9: Dinámica recursiva de robots* Se presenta la dinámica recursiva de robots, un conjunto de algoritmos modernos y avanzados. El asterisco (*) que hay junto al título indica que este capítulo puede saltarse en un curso de licenciatura o posgrado preliminar. Sólo deberá abordarse en el curso de posgrado avanzado dirigido a estudiantes de maestría y doctorado o por los que desean aceptar un proyecto de maestría o una investigación de doctorado en el área de la dinámica de robots.

Capítulo 10: Se cubren las leyes de control lineal, P, PD, PID, estabilidad, etcétera.

Capítulo 11: Planeación de movimientos Se analizan varios aspectos de la planeación de movimientos. Se calculan ecuaciones de planeación de trayectorias basadas en la articulación y en el espacio cartesiano.

Capítulo 12: Computadoras para robots Una vez que los algoritmos se hayan desarrollado, es importante implementarlos en el hardware electrónico. Por ende, se describen diferentes programas de robots, tales como ACL, etcétera.

Referencias Contiene la lista de libros, artículos y otras fuentes de las que se toman diferentes materiales para su uso en este libro.

Apéndice A: Principios básicos de matemáticas Se introducen muchos conceptos básicos de álgebra lineal, teoría del control y otros que le ayudarán al lector en la comprensión de las expresiones que se usan en diferentes capítulos, en particular en los capítulos 5 a 10.

Apéndice B: Uso de software de MATLAB y RIDIM Se explica cómo usar las dos aplicaciones de software, a saber: MATLAB y el software de desarrollo propio, RIDIM.

Apéndice C: Estudios de caso, proyectos de estudiantes Se explican varios estudios de caso, es decir, robots desarrollados por estudiantes para competencias de robótica, así como para proyectos de licenciatura y posgrado.

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