Robótica educativa

Índice

Sobre los autores

Preámbulo

Capítulo 1. ¿Qué es la robótica?

1.1 Antecedentes
1.1.1 Autómatas
1.1.2 Máquinas automáticas
1.2 Historia de la robótica
1.2.1 UNIMATE: El primer robot industrial (1954)
1.2.2 Stanford Cart (1960)
1.2.3 Stanford Arm (1969)
1.2.4 Shakey (1970)
1.2.5 Lunokhod I (1970)
1.2.6 Primer robot de accionamiento directo (1981)
1.2.7 Robots humanoides de Honda (1986)
1.2.8 Genghis (1989)
1.2.9 International Aerial Robotics Competition (1990-)
1.2.10 RoboTuna (1996)
1.2.11 Sojourner (1997)
1.2.12 AIBO (1999)
1.2.13 Canadarm2 (2001)
1.2.14 Retos DARPA (2004-)
1.3 Aplicaciones actuales
1.3.1 Robótica industrial
1.3.2 Robótica de servicios
1.3.3 Problemática
1.3.4 Aplicaciones
1.3.5 Expectativas
1.4 Elementos de un sistema robótico
1.4.1 Alimentación.
1.4.2 Percepción (sentir)
1.4.3 Manipulación/Locomoción (actuar)
1.4.4 Comunicaciones
1.4.5 Planificación (pensar)

Capítulo 2. Morfología de los robots

2.1 Introducción
2.2 Robots manipuladores
2.2.1 Tipos de articulaciones
2.2.2 Grados de libertad
2.2.3 Cadena cinemática abierta y cerrada
2.2.4 Variables de estado
2.2.5 Espacio de trabajo
2.2.6 Tipos de manipuladores
2.2.7 Muñecas
2.2.8 Elementos terminales o herramientas
2.3 Robots móviles
2.3.1 Robots móviles con patas
2.3.2 Robots móviles con ruedas

Capítulo 3. Sensores

3.1 Definición de sensor
3.2 Clasificación de sensores
3.3 Características generales
3.3.1 Características estáticas
3.3.2 Características dinámicas
3.4 Descripción de sensores utilizados en robótica
3.4.1 Sensores de contacto
3.4.2 Sensores de proximidad
3.4.3 Sensores de posición o desplazamiento
3.4.4 Sensores de velocidad
3.4.5 Sensores de fuerza.
3.4.6 Sensores de aceleración
3.4.7 Sensores de sonido

Capítulo 4. Actuadores

4.1 Definición de actuador
4.2 Características que definen a un actuador
4.3 Clasificación y descripción de los actuadores
4.3.1 Actuadores eléctricos
4.3.2 Actuadores neumáticos
4.3.3 Actuadores hidráulicos

Capítulo 5. Microcontroladores

5.1 Introducción
5.1.1 Microcontroladores en robótica educativa
5.1.2 Definición de microcontrolador
5.2 Microprocesadores
5.2.1 Clasificación según su acceso a memoria
5.2.2 Clasificación según su juego de instrucciones
5.2.3 Ancho de palabra
5.2.4 ACTIVIDAD: Simulación de un procesador Von Neumann
5.3 Memorias
5.3.1 Principios físicos de funcionamiento
5.3.2 Tipos de memoria
5.3.3 Buses de memoria
5.3.4 Tamaño de memoria direccionable
5.4 Periféricos
5.4.1 Puertos paralelos
5.4.2 Puertos serie
5.4.3 Protocolos serie
5.4.4 Comunicaciones serie inalámbricas
5.4.5 Otros periféricos
5.4.6 Dispositivos específicos de los microcontroladores
5.4.7 Métodos de atención a periféricos
5.5 Ejemplo de lo visto en un microcontrolador: El ATMega 328p
5.5.1 Ancho de palabra
5.5.2 Juego de instrucciones
5.5.3 Frecuencia de reloj
5.5.4 Arquitectura
5.5.5 Entrada/Salida para periféricos

Capítulo 6. Programación de robots

6.1 Programación a bajo y a alto nivel
6.2 Lenguajes visuales
6.2.1 Lego NXT-G y Ev-3
6.2.2 BITBLOQ
6.2.3 APPINVENTOR
6.3 Lenguajes textuales
6.3.1 Lenguaje de programación de Arduino

Capítulo 7. Cinemática

7.1 Introducción
7.1.1 ¿Qué es la cinemática?
7.1.2 La cinemática de un robot
7.1.3 Dos cinemáticas
7.2 Fundamentos matemáticos básicos
7.2.1 Ángulos.
7.2.2 Funciones trigonométricas básicas
7.3 Sistemas de referencia y coordenadas
7.3.1 Coordenadas cartesianas
7.3.2 Coordenadas polares
7.4 Cambios de sistema de referencia
7.5 Movimiento del robot
7.5.1 Movimientos lineales
7.5.2 Movimientos circulares
7.6 Velocidades en el robot
7.7 Cálculos de cinemática
7.7.1 Ejemplo con un robot móvil: El monociclo
7.7.2 Ejemplo con un robot móvil de dos ruedas: Robot diferencial
7.7.3 Ejemplo con un robot manipulador
7.8 Trayectorias

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