Última actualización: 12/05/2019


Curso Académico: 2019/2020

Robótica avanzada industrial y de servicios
(18038)
Titulación: Máster Universitario en Industria Conectada 4.0 (357)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: JARDON HUETE, ALBERTO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática

Tipo: Obligatoria
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Robótica Industrial Sistemas Operativos de Robots
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.
COMPETENCIAS BASICAS CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación. CB7 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio CB8 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios CB9 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades Competencias Generales CG1 Conocimiento y comprensión de los fundamentos teóricos de los procesos tanto industriales y de servicios, como de comunicaciones. CG2 Capacidad para modelar, identificar los requisitos básicos y analizar diversos procesos. CG6 Capacidad de adaptación a cambios de requisitos asociados a nuevos productos, a nuevas especificaciones y a entornos. COMPETENCIAS ESPECIFICAS CE1 Capacidad de diseñar sistemas automáticos de procesos (maquinaría de producción, sistemas de transporte y almacenamiento y de control de calidad) y la interconexión entre sus diferentes módulos (protocolos industriales) CE2 Capacidad de integrar y de programar los diferentes sistemas de control de procesos industriales tanto desde el punto de vista hardware como software CE3 Capacidad de programar y simular los sistemas de control de robots niveles alto, intermedio y bajo CE4 Capacidad para implementar y simular un sistema de control inteligente y flexible de procesos y sistemas RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Como resultados del aprendizaje, el alumno será capaz de: - Conocer os fundamentos de automatización de sistemas industriales y de servicios (no-industriales): estructura, comunicaciones industriales y control de sistemas. - Conocerlos fundamentos de la robótica colaborativa: estructura, sensorización, control, programación, estradas/salidas, sistemas mult-robot, aplicaciones industriales y servicios. - Analizar y sintetizar sistemas utilizando control avanzado: métodos de identificación, control borroso, control con modelo de referencia, sistemas con aprendizaje, control con redes neuronales, control predictivo, etc. - Utilizar de herramientas de simulación de sistemas de producción con partes continua y discreta: lay-out, almacenes, transporte, máquinas específicas, etc. - Diseñar un sistema automatizado de baja y media complejidad con sus componentes ciber-físicos. En concreto para esta asignatura: El objetivo de la asignatura es la adquisición de nuevos conceptos avanzados de robótica industrial. La asignatura trata al robot industrial desde el punto de vista integrado, es decir, no como maquina aislada sino como parte relevante de un sistema de producción. De esta manera, se estudian los métodos de programación y control para el diseño de aplicaciones avanzadas. El alumno adquirirá los conocimientos necesarios para comprender las capacidades y limitaciones de diversas aplicaciones avanzadas con robots industriales, sistemas multi-robot y robots colaborativos. También aprenderá a analizar y comprender los recursos necesarios para la integración de los sistemas robóticos dentro de una célula de producción avanzada en el contexto de la Industria 4.0. Cada parte del contenido teórico de la asignatura se desarrolla también de forma práctica, analizando los métodos y conceptos expuestos mediante el estudio de entornos robotizados, revisión de los métodos de programación y estrategias de integración de robots industriales reales, y en especial cobots. Al finalizar la asignatura, el alumno debe tener la capacidad para comprender las tecnologías integrantes de las aplicaciones robóticas que dan soporte al concepto de Industria 4.0 de cara al diseño funcional y la implementación de soluciones disruptivas.
Descripción de contenidos: Programa
Temas comunes a las asignaturas: - Automatización y control de procesos, plantas y factorías - Estructuras de plantas industriales y de servicios según el modelo IC4.0 - Ingeniería de sistemas e integración de procesos - Herramientas de simulación de procesos y plantas Temas específicos de esta asignatura: Robótica avanzada industrial y de servicios: 1.- Introducción a la Robótica Industrial Avanzada 1.1 Revisión de la evolución de las tecnologías clave y sus aplicaciones 1.2. Concepto de robots colaborativos o cobots. 2.- Sensorización de los robots colaborativos 2.1 Tecnologías y estrategias para HRI 2.2 Conceptos avanzados de seguridad 2.3 Modos de interacción 3.- Control y programación de robots colaborativos 3.1 Control de tareas para aplicaciones avanzadas 3.2 Métodos avanzados de control de tareas (fuerza, visión) 3.3 Programación avanzada de robots industriales 4.- Integración de los robots avanzados en los procesos productivos y de servicios 4.1 Regulación aplicable: AIR, robots colaborativos 4.2 Cuestiones éticas y legales de la seguridad, responsabilidad, privacidad de los cobots. 5.- Sistemas multi-robot 5.1 Tecnologías de comunicación 5.2 Sincronización de procesos
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
ACTIVIDADES FORMATIVAS DEL PLAN DE ESTUDIOS REFERIDAS A MATERIAS AF1 Clase teórica AF2 Clases prácticas AF4 Prácticas de laboratorio AF5 Tutorías AF6 Trabajo en grupo AF7 Trabajo individual del estudiante AF8 Exámenes parciales y finales Código actividad Nº Horas totales Nº Horas Presenciales % Presencialidad Estudiante AF1 36 36 100 AF2 18 18 100 AF4 9 9 100 AF5 6 6 100 AF6 75 0 0 AF7 75 0 0 AF8 6 6 100 TOTAL MATERIA 225 75 33% METODOLOGÍAS DOCENTES FORMATIVAS DEL PLAN REFERIDAS A MATERIAS MD1 Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se proporciona la bibliografía para complementar el aprendizaje de los alumnos. MD2 Lectura crítica de textos recomendados por el profesor de la asignatura: artículos, informes, manuales y/o artículos académicos, bien para su posterior discusión en clase, bien para ampliar y consolidar los conocimientos de la asignatura. MD3 Resolución de casos prácticos, problemas, etc. planteados por el profesor de manera individual o en grupo MD4 Exposición y discusión en clase, bajo la moderación del profesor de temas relacionados con el contenido de la materia, así como de casos prácticos MD5 Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Bibliografía básica
  • Antonio Barrientos . FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA INDUSTRIAL. McGraw-Hill. 2007
  • Mark W. Spong, Seth Hutchinson, M. Vidyasagar. . Robot Modeling and Control.. ISBN: 978-0-471-64990-8 . December 2005
  • Miguel D'Addario . MANUAL DE ROBOTICA INDUSTRIAL FUNDAMENTOS, USOS Y APLICACIONES, . CreateSpace Independent Publishing Platform. 2016
  • Pedro Arevalo . ROBOTICA INDUSTRIAL. PROTOTIPO Y SISTEMAS DE VISION ARTIFICIAL. EAE. 2012.
Bibliografía complementaria
  • Andreas Bauer. . KUKA LBR IIWA. Kuka Roboter GmbH. . 2016.
  • . Changeable Automation With The APAS family. . Robert Bosch GmbH. Stuttgart.. 2015
  • Davos-Klosters. The World Economic Forum, Industrial Internet of Things: Unleashing the Potential of Connected Products and Services,. The World Economic Forum. January 2015
  • European Comission. . Digital Transformation Of European Industry And Enterprises. Report And Recommendations Of The Strategic Policy Forum on Digital Entrepreneurship.. European Comission. 2015.
  • Michael Rüßmann, Markus Lorenz, Philipp Gerbert, Manuela Waldner, Jan Justus, Pascal Engel, and Michael Harnisch. Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries. The Boston Consulting Group . 2015
  • Michael, R. Markus, L. and et al. . Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries. Boston Consulting Group. 2015
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
  • International Federation of Robotics · International Federation of Robotics Web site : http://ifr.org
  • The Industry 4.0 Consortium · The Industry 4.0 Consortium web site : https://www.i40c.com/
(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN


El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.