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Questions and Answers
¿Cuál es una ventaja del movimiento diferencial en robots móviles?
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Cuál es un inconveniente del sistema Synchro Drive?
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¿Qué inconveniente está asociado a los robots que utilizan motorización sencilla?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el movimiento diferencial es falsa?
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¿Qué ventaja ofrece el sistema Synchro Drive en comparación con otros sistemas?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor los sensores internos de un robot?
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¿Qué función principal tienen los actuadores en un robot?
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Los sensores externos proporcionan información sobre:
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¿Qué tipo de capacidades requiere un triciclo en el contexto de robótica?
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La información proporcionada por los sensores internos se clasifica como:
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¿Qué se entiende por repetibilidad en el contexto de robots?
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¿Cuál de las siguientes articulaciones tiene un grado de libertad?
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¿Cuál es una ventaja de los robots paralelos?
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¿Cuál de los siguientes métodos se utiliza para resolver la cinemática inversa en robots paralelos?
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¿Por qué la cinemática directa de un robot paralelo es compleja?
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¿Qué tipo de robot es un SCARA?
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Una desventaja de los robots paralelos es:
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Los robots redundantes son conocidos por:
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Qué tipo de motores desarrollan grandes potencias y requieren instalaciones auxiliares?
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Cuál es el objetivo principal de los robots articulados?
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Qué nivel de la estructura jerárquica de un robot se encarga de la comunicación con el usuario?
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Cuál es una de las tareas del sistema de navegación automática en un robot móvil?
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Qué tipo de motores están clasificados como eléctricos según la información presentada?
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Qué componente genera la trayectoria en un robot?
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Cuál es uno de los objetivos de los robots móviles?
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Qué aspecto es fundamental en la autonomía de un robot?
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¿Qué elemento permite a un robot interactuar físicamente con su entorno?
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¿Cuál es la función principal de los sensores en un robot autónomo?
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¿Qué describe mejor el término 'grado de libertad' en el contexto de un manipulador?
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¿Qué se entiende por 'precisión' en un manipulador?
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¿Qué representa el 'espacio de trabajo' de un manipulador?
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¿Cuál de los siguientes componentes no forma parte de la estructura general de un robot?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los manipuladores es incorrecta?
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¿Qué papel desempeña el ordenador de control en un robot autónomo?
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¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la planificación de la ruta?
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En el contexto del control automático del vehículo, ¿qué aspecto es fundamental para mantener al vehículo en la trayectoria planificada?
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¿Cuál de los siguientes sensores se utiliza generalmente para obtener información odométrica?
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La detección de obstáculos en un sistema de percepción se logra mediante:
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¿Cuál es una de las consideraciones contradictorias al diseñar un sistema de percepción para robots?
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Para el movimiento de A a B durante un tiempo X, se realiza:
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta acerca de los sistemas de navegación inercial?
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El error acumulado es un problema significativo en el control automático cuando:
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Study Notes
Robots Autónomos - Estructura General de un Robot
- Los profesores a cargo de la materia son el Dr. Vidal Moreno Rodilla y la Dra. Belén Curto Diego.
- El curso es "Robots Autónomos - Máster en Sistemas Inteligentes", de la Universidad de Salamanca, en el área de Informática y Automática.
Esquema de un Robot
- Actuadores (motores): Responsable del movimiento.
- Estructura mecánica (herramientas): Parte física del robot.
- Sensores internos: Proporcionan información sobre el estado interno del robot.
- Comunicación exterior: Permite la interacción con el entorno (pantalla, teclado, etc.).
- Percepción del entorno: Incluye sensores como visión, proximidad, y tacto.
- Ordenador y Sistema de control: Coordina todas las funciones del robot.
Manipuladores
- Definición: Conjunto de elementos interconectados por articulaciones (joints) con una herramienta final (end-effector).
- Espacio de trabajo: Todos los puntos del espacio alcanzables por el efector final.
- Grado de libertad: Número de parámetros independientes que determinan la posición del extremo final.
- Precisión: Capacidad de posicionar el efector final en un punto específico.
- Repetibilidad: Habilidad del robot para volver a un punto específico de forma precisa.
- Tipos de articulaciones: Se describen articulaciones de 1 grado de libertad (ej: rotacional, prismática) y de 2 grados de libertad o más.
Configuraciones cinemáticas I y II
- Robot cartesiano, cilíndrico, esférico o polar: Tipos de configuraciones cinemáticas de manipuladores.
- Robot SCARA, angular o antropomórfico, Paralelo, Puma: Otros tipos de configuraciones.
Configuraciones cinemáticas III
- Robots redundantes: Mayor accesibilidad.
- Tipo serpiente y múltiples manipuladores: Ejemplos de robots redundantes.
Robots paralelos
- Definición: El efector final se une a la base directamente por accionamientos o barras.
- Cinémática inversa: Resolver este tipo de cinemática es relativamente sencillo, utilizando métodos geométricos.
- Cinémática directa: Es más compleja y suele resolverse mediante métodos numéricos.
- Ventajas: Gran capacidad de aceleración y velocidad de operación, elevada rigidez y bajo peso, accionamiento directo.
- Desventajas: Dificultad en resolver la cinemática directa, pequeño espacio de trabajo.
-
Muñecas: tres ejes que se cortan en una articulación esférica.
- Características: tamaño reducido, modelado matemático sencillo, potencia adecuada a la tarea, conexión al eje más cercano.
Robots móviles
- Definición: Plataforma que accede a otros puntos del espacio mediante ruedas, orugas o patas.
- Espacio de trabajo: No está limitado. Accesibilidad depende de su medio de movimiento.
- Problema sensorial específico: De localización.
Robot móvil. Tipos de Ruedas
- Ruedas fijas: No tienen articulación de dirección.
- Ruedas orientables centradas: Articulación de dirección, eje pasando por el centro de rotación.
- Ruedas orientables descentradas (castor): Articulación de dirección, eje no pasa por el centro de rotación.
- Ruedas fijas con deslizamiento (suecas): No tienen articulación pero pueden deslizar.
Robot móvil. Configuraciones típicas I y II
- Movimiento diferencial: Ventajas: precio, facilidad de implementación, diseño simple; Inconveniente: difícil ir en línea recta.
- Cadenas: Ventajas: motorización sencilla; Inconveniente: deslizamiento, dificultades en la odometría, requiere mucha potencia para los giros.
Robot móvil. Configuraciones típicas III y IV
- Synchro Drive: Ventajas: diferentes motores para traslación/rotación, movimiento en línea recta; Inconveniente: diseño complejo, alto precio.
- Triciclo: Requiere capacidades de planificación no holonómicas. Otros métodos con ruedas.
Sensores
- Internos: Informan sobre el estado del robot (ángulos, fuerzas).
- Externos: Informan sobre el entorno del robot.
- Información exteroceptiva: Permite al robot adaptar su comportamiento a situaciones imprevistas comparando con patrones de referencia.
Actuadores
- Definición: Dispositivos que transforman las señales de control en movimiento de las articulaciones.
-
Clasificación:
- Neumáticos e hidráulicos (motores, cilindros): Desarrollan grandes potencias requieren instalaciones auxiliares.
- Eléctricos (motores DC, servocontrolados, AC, paso-a-paso): Uso generalizado.
Sistema de control - Robots articulados
- Objetivo: Realizar movimientos repetitivos para tareas de manipulación.
- Estructura jerárquica: Nivel inferior (servomotores), intermedio (generación de trayectorias), superior (comunicación con usuario, percepción sensorial, planificación).
Sistema de control - Robots móviles
- Objetivos: Ampliar la aplicación de la robótica, incrementar la autonomía, sistema de navegación automática.
- Tareas de planificación: Global de la misión (ej: habitación), ruta, trayectoria (ej.: de A a B).
- Evitación de colisiones.
Sistema de control (Robots móviles) - Control automático del vehículo
- Control automático del vehículo: Controlar movimientos, determinar el ángulo de dirección y la velocidad basándose en la posición y orientación del robot, información odométrica.
- Acumulación de error: La combinación de información odométrica y sensores inerciales permite evitar errores significativos en cortos tiempos y espacios.
Sistema de control (Robots móviles) - Sistema de percepción
- Percepción: Permitir la navegación segura, detectar y localizar obstáculos y situaciones peligrosas, modelar el entorno, estimar la posición del vehículo.
- Cámara video, sonars, láser de barrido: Métodos de percepción más utilizados.
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Description
Este cuestionario examina la estructura general de un robot autónomo, incluyendo actuadores, sensores y su sistema de control. Estudiarás cómo interactúan estas partes para lograr funciones autónomas en el entorno. Ideal para estudiantes del máster en Sistemas Inteligentes de la Universidad de Salamanca.
