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JULIO DOUGLAS ANTONIO RUIZ GONZALEZ
UD2187SPA5503

ROBOTICS

ATLANTIC INTERNATIONAL UNIVERSITY
NORTH MIAMI, FLORIDA
MARZO 2006
JULIO RUIZ

INDICE GENERAL
JUSTIFICACION 6
INTRODUCCION 6
OBJETIVOS GENERALES 7

Capitulo 1
Introducción 8
Objetivos específicos 8
1.1 Organismos artificiales en la educación 9
1.2 Organismos artificiales y nuevas tecnologías de la educación 9Capitulo 2
Introducción 12
Objetivos específicos 12
2.1 Morfología del Robot 13
2.2 Exactitud y Repetibilidad 14
2.3 Estructura   Mecánica   de   un   Robot 21
2.4 Las consideraciones Estáticas 25
2.5 Otros puntos del plan avanzados 30
2.5.1  Tipos de Manipuladores 31
2.5.2 Los dedos de manipuladores se diseñan 31
2.5.3 Los manipuladores de vacío 33
2.6 La Construcción del Brazo modular 38Capitulo 3
Introducción 40
Objetivos específicos 40
3.1 Cinemática y Control del Robot 41
3.2 Cinemática Directa 43
3.2.1  Problema cinemática directo mediante matrices de transformación homogénea 44
3.2.2. Algoritmo de Denavit- Hartenberg para la obtención del modelo 46
3.2.3  Resolución del problema cinemática directo mediante uso de cuaternios 50
3.3 Cinemática Inversa 513.3.1 Resolución del problema cinemática inverso por métodos geométricos 53
3.3.2 Resolución del problema cinemática inverso a partir de la matriz de transformación homogénea 55
3.3.3 Desacoplo cinemática 58
3.4 Matriz Jacobiana 61
3.4.1 Relaciones diferenciales 613.4.2  Jacobiana Inversa 62
3.5. Configuraciones singulares 63

Capitulo 4
Introducción 65
Objetivos específicos 65
4.1 Modelo dinámico de la estructura de un Robot rígido 66
4.1.1 Modelo dinámico inverso 67
4.1.2  Modelado mediante la formulación de Lagrange-Euler 67
4.1.2.1 Algoritmo computacional para el modelado dinámico por Lagrange-Euler 67
4.1.3  Modelado mediante la formulación deNewton-Euler 69
4.1.3.1 Algoritmo computacional para el modelo dinámico de Newton-Euler 70
4.2  Modelo dinámico en variables de estado 71
4.3  Modelo dinámico en el espacio de la tarea 71
4.4  Modelo dinámico de los actuadores 73
4.4.1 Motor eléctrico de corriente continua 73
4.4.2 Motor hidráulico con servo válvula 75

Capitulo 5
Introducción 77
Objetivos específicos 77
5.1 Visiónartificial 78
5.2 Sistema de visión para medición 78
5.2.1 Condiciones del software en un sistema de visión artificial 79
5.2.2 La exploración de imágenes 79
5.3 Procesamiento de imágenes 82
5.3.1 Digitalización 82
5.3.2 Tratamiento hardware 83
5.3.3 Tratamiento software 83
5.4 Estructura y jerarquía en el proceso de imágenes 84

Capitulo 6
Introducción 85
Objetivos específicos 85
6.1Clasificación de la programación usada en robótica 86
6.2 Programación gestual o directa 86
6.3 Programación textual 87
6.3.1 En la programación textual explícita 88
6.3.1.1 Nivel de movimiento elemental 88
6.3.1.2 Nivel estructurado 88
6.4 Programación textual especifica 89
6.5 Lenguajes de programación gestual punto a punto 89
6.6 Lenguajes de programación a nivel de movimientos elementales90
6.7 Lenguajes estructurados de programación explicita 91
6.8 Lenguajes de programación especificativa a nivel objeto 93
6.9 Lenguajes de programación en función de los objetivos 94
6.10 Características de un lenguaje ideal para la robótica 94

Capitulo 7
Introducción 96
Objetivos específicos 96
7.1 Tímido (busca sombra): 97
7.2 Indeciso ( buscador del limite de la sombra) 97
7.3Paranoico ( robot temeroso de la oscuridad) 97
7.4 Obstinado (esquivador de obstaculos) 98
7.5 Conductor el bucador de luz 98
7.6 Atractivo y respulsivo ( perseguidor y perseguido) 99
7.7 Investigaciones de organismos artificiales 99
7.8 robótica evolutiva una ciencia del futuro 101

CONCLUSIONES 103
VENTAJAS 104
DESVENTAJAS 105
DISCUSION DEL TEMA 106
BIBLIOGRAFIA 107
AUTOEXAMEN 109...
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