Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 51
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Agroforestal
Áreas: Ingenieria Agroforestal
Centro Escuela Politécnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
Conocer, comprender y aplicar el fundamento de los sensores básicos pasivos y activos, y sus usos en sistemas automatizados.
Seleccionar los sensores mas adecuados para resolver un problema de robótica en el que se requiere interaccionar con elementos del entorno.
Conocer y aplicar los mecanismos articulados y los mecansimos de transmisión: engranajes, correas, cadenas, levas, ejes, ….
Conocer los principios básicos de los mecanismos de los sistemas robóticos.
1. Funcionamiento de sistemas de medida eléctrica. (4 h presenciales, 5 h no presenciales)
2. Tipos de sensores: sensores resistivos, inductivos, capacitivos, ópticos, generadores (12 h presenciales, 18 h no presenciales)
3. Acondicionamiento de señales (5 h presenciales, 10 h no presenciales).
4.Sensorización básica y avanzada en robots (7 h presenciales, 10 h no presenciales).
5. Cinemática y dinámica de sistemas articulados (10 horas presenciales, 23 horas presenciales).
6. Sistemas de transmisión: engranajes, poleas, levas, juntas (10 horas presenciales, 10 horas presenciales).
7. Reductores: cicloidales, epicicloidales, armónicos, trenes de engranajes (4 h presenciales, 5 h no presenciales).
8. Transmisión hidráulica y neumática (3 h presencial, 4 h no presencial)
Los contenidos anteriores se desarrollan en los siguientes temas teóricos y prácticos:
Tema 1. Introducción a los sensores. Introducción a los sistemas de medida. Unidades. Características estáticas de un sensor. Características dinámicas de un sensor. Interpretación de información técnica.
Tema 2. Sensores resistivos. Sensores potenciométricos. Sensores de temperatura resistivos. Sensores de luz resistivos. Sensores piezoresistivos. Magnetoresitencias. Sensores resistivos para detección de gases. Acondicionamiento de señal para sensores resistivos.
Tema 3. Sensores capacitivos e inductivos. Posibilidades de variación de capacidad. Sensores capacitivos diferenciales. Circuitos magnéticos y variación de inductancia. Sensores basados en la ley de Faraday. Sensores basados en el efecto Hall.
Tema 4. Acondicionamiento de señales para sensores capacitivos e inductivos. Puentes de medida de impedancia. Medición de amplitud y fase. Circuitos de interfaz directa.
Tema 5. Uso de sensores optoelectrónicos. Magnitudes fotométricas y radiométricas. Características de los dispositivos básicos. Emisores: LEDs y diodos láser. Receptores: fotorresistores, fotodiodos, fototransistores. Elementos transmisores.
Tema 6. Medida de posición, fuerza, par y aceleración. Sensores de distancia: ultrasónicos, láser, rad. Infrarrojo, encoders. Sensores de fuerza y par. Acelerómetros y unidades de medida inercial (IMU). Otras medidas de deformación: Rejillas de Bragg, fibra óptica,...
Tema 7. Elementos complementarios de un sistema de medida. Conversión analógico-digital. Ruido y filtrado. Fuentes de alimentación.
Tema 8. Introducción a los mecanismos. Partes de un mecanismo. grados de libertad Diagramas cinemáticos. El criterio de Grübler. Teorema de Grashof. Análisis geométrico trigonométrico. Uso de números complejos. Movilidad de mecanismos tridimensionales: criterio de Malishev.
Tema 9. Análisis cinemático. Movimiento rotacional. Movimiento de traslación-rotación. Cálculo de velocidades y aceleraciones de las partes de un mecanismo. Método vectorial. Uso de números complejos.
Tema 10. Análisis dinámico de mecanismos. Diagrama de cuerpo libre. Equilibrio estático de fuerzas. Centros de gravedad. Equilibrio dinámico de fuerzas. Momento de inercia. Teorema de Steiner.
Tema 11. Transmisión rotativa. engranajes Transmisión por correas. Levas. Husillos y transmisión rotativo-lineal. Transmisión por ejes. Acoplamientos Juntas universales.
Tema 12. Dispositivos reductores. Tornillos sin fin. Trenes de engranajes ordinarios. Trenes epicicloidales. Reductores cicloidales. Reductores armónicos.
Tema 13. Transmisión hidráulica y neumática. Principio de transmisión hidráulica. Cilindros hidraulicos. Válvulas distribuidoras. Bombas y válvulas accesorias. Circuito hidráulico sencillo. Pérdidas de carga. Cálculo de circuitos hidráulicos simples. Circuitos neumáticos.
Tema 14. Mecanismos de aplicación en robots. Funcionamiento mecánico de robots industriales. Ejemplos de robots con levas. Brazos y trompas con juntas universales. Mecanismos flexibles.
Practicas
Práctica nº 1: Montaje y medida mediante sensores resistivos básicos.
Práctica nº 2: Acondicionamiento y amplificación en sensores resistivos
Práctica nº 3: Montaje de sistemas de medida con sensores inductivos y capacitivos
Práctica nº 4: Sensores de distancia y posición.
Práctica nº 5: Simulación de sistemas mecánicos: mecanismos básicos.
Práctica nº 6: Simulación de sistemas mecánicos: mecanismos de marcha. Síntesis de mecanismos planos.
Bibliografía básica
1. Perez García M.A. “Instrumentación electrónica” ed Paraninfo (2014)
2. Fraile Mora, J., García Gutierrez, P, Fraile Ardanuy J. “Instrumentación aplicada a la ingeniería” ed Garceta (2013)
3. Myszka D.H. “Máquinas y mecanismos” ed. Pearson (2012)
4. Norton, R.L. “Diseño de máquinas: síntesis y análisis de máquinas y mecanismos” ed. McGraw-hill (2013)
Bibliografía Complementaria
5. Pallás Areny R. “Sensores y acondicionadores de eseñal” ed Marcombo (2003)
6. Fraden J. “Handbook of Modern Sensors” ed Springer (2016)
7. Du Winncy Y, “Resistive, Capacitive, Inductive and Magnetic Sensor Technologies” ed. CRC Press. (2015)
8. Sandin P.E. “Robot mechanisms and mechanical devices illustrated” ed McGraw-Hill (2003)
9. Sandler B.Z. “Robotics. Designing the mechanisms for autometed machinery” ed Academic Press (1999)
Conocimiento:
Con 25. Conocer los fundamentos de la sensorización en sistemas automatizados
Con26. Conocer los sensores pasivos y activos utilizados en robótica.
Con 27. Conocer los principios básicos de los mecanismos en sistemas robóticos.
Destreza:
H/D27. Seleccionar los sensores y mecanismos más adecuados para resolver un problema de robótica.
H/D28. Ser capaz de combinar conocimientos sobre instrumentación electrónica para diseñar nuevos dispositivos de medida.
H/D29. Manejar adecuadamente las herramientas de cálculo utilizadas para el análisis y diseño de mecanismos.
Competencia:
Comp03. Comprender en los problemas de ingeniería los fundamentos físicos en los que se basa la ingeniería robótica: estática, cinemática, dinámica, electromagnetismo y circuitos eléctricos y electrónicos.
Comp08. Conocer los sensores habituales en robótica y los métodos y técnicas de procesamiento de la información captada.
Materia cuatrimestral, con la seguinte distribución horaria y metodología en cada caso:
- 24 horas expositivas distribuídas a razón de dos horas por semana e impartidas como clase magistral con apoyo de encerado, transparencias y cañón de vídeo.
- 12 horas de seminarios iteractivos para la resolución de ejercicios, problemas y casos prácticos
- 3 horas de tutorias en pequeños grupos onde se primará el trabajo y la participación individual.
- 12 horas prácticas realizadas en el aula de informática y en el laboratorio de electrotecnia, donde la metodología será la seguiente: breve explicación del trabajo para desenvolver y realización de la práctica por parte del alumnado.
- Apoyo a la docencia mediante el campus virtual, posibilidad de realización de test de teoría en los que se verificará el correcto aprendizaje de la materia y que ayudarán a preparar la parte de teoría del examen final; además de los diferentes contenidos como temario, transparencias, horarios prácticas,... dispondrá de un foro donde se podrán hacer consultas de dudas, y que complementarán a las s tutorías presenciales
La evaluación constará de 3 apartados :
a). Evaluación de las prácticas (20% de la calificación final). Las prácticas se evaluarán mediante la presentación de una memoria final, teniendo el 20 % de peso sobre la calificación final de la materia. Las prácticas son de asistencia obligatoria.
b). Realización de ejercicios y resolución de cuestiones teóricas en el aula (20% de la calificación final). Se plantearán pequeños ejercicios y tests de cuestiones teóricas en varias ocasiones a lo largo del curso.
c). Exámenes final y parcial (60% de la calificación final). Se realizará un exámen final y un exámen parcial optativo.Los exámenes constarán de una parte de teoría y otra de ejercicios. (20-40 % teoria, 60-80 % ejercicios) siendo obligatorio alcanzar como mínimo el 25 % de la puntuación de cada ejercicio para aprobar el examen.El examen parcial tendrá un peso del 30 % del total de la calificación final, y el examen final de la convocatoria ordinaria tendrá un peso del 30 % de dicha calificación. En este caso, en el examen final se evaluará únicamente la parte de la materia no evaluada en el examen parcial. Las personas que no deseen hacer el examen parcial, o que no lo superaran, podrán presentarse al examen final de toda la materia, siendo en este caso su valor del 60 % de la nota final.
La nota mínima del examen final tendrá que ser de 4 puntos sobre 10.
Los apartados a (memoria de prácticas) e b no son de realización obligatoria. Es decir la matéria se puede superar si se alcanza el 50 % de la calificación final (la suma del total de los tres apartados) en el exámen final.
Para la convocatoria de la segunda oportunidad regirán las mismas condiciones que para la convocatoria ordinaria de la primera oportunidad.
Los alumnos repetidores podrán asistir a las clases teóricas y de problemas cuando lo estimen oportuno. Además se podrán presentar a todos los exámenes y pruebas que se realicen para los alumnos de primera matrícula.
El alumnado que tenga concedida la dispensa de asistencia según la instrucción 1/2017 de la Secretaría Xeral se deberá poner en contacto con el profesor para fijar la realización de las prácticas y de ser posíble la realización de las cuestiones en el aula, que se poderían sustituir por pequeñas pruebas y test de tipo telemático. En el caso de imposibilidad de realización de estas, el examen final valdrá el 80 % de la nota y las prácticas el 20 %.
Las prácticas tendrán validez durante dos cursos académicos desde su realización, por lo que no se tendrán que repetir en este periodo.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”.
Relación entre sistemas de evaluación y competencias evaluadas.
Ejercicios en aula, pruebas parciales y examen final (80 %): competencias : Con25, Con26, Con27, H/D27, H/D28, H/D29, Comp03, Comp08
Aprovechamiento y memoria de prácticas (20 %): competencias: Con26, H/D28, H/D29, Comp08
Presencial:
- Asistencia a clases de expositivas y seminarios: 36 horas
- Realización de la práctica en grupo, siguiendo las indicaciones del profesor y atendiendo a las medidas de seguridad: 12 horas
- Sesiones de tutorías en pequeños grupos : 3 h
- Sesiones de tutorías individualizadas : 4 h
Total: 55 h
No presencial:
- Estudio de los contenidos teóricos y trabajo personal para conocer, comprender y sintetizar los conocimientos impartidos en la materia: 48 horas ( 48 h expositivas)
- Aplicación de los conociemientos teóricos a ejercicios prácticos y resolución de ejercicios prácticos: (15 h iteractivas, 6 tutorías en pequeños grupos, 3 tutorías individuales)
- Asociación de contenidos teóricos a las prácticas realizadas mediante la resolución de cuestiones propuestas: 13 horas (9 h iteractivas, 4h de titoría en pequenos grupos)
Total : 85 h
Evaluación
- Realización de examenes y revisión: 10 h
Total del curso : 150 h
- Asistencia y participación em las clases, seminarios y prácticas.
- Dedicación regular al estudo teórico y realización de los ejercicios y cuestiones propuestas.
- Uso de las tutorías y campus virtual para la consulta de las dudas que surjan del estudio de la materia cuando se necesite.
La materia se impartirá en lengua gallega.
Miguel Angel Gonzalez Garcia
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Agroforestal
- Área
- Ingenieria Agroforestal
- Correo electrónico
- miguelangel.gonzalez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 17:00-19:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego | Aula 7 (Aulario 2) |
| 20.01.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 7 (Aulario 2) |
| 20.01.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 8 (Aulario 2) |
| 17.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 7 (Aulario 2) |
| 17.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 8 (Aulario 2) |