Laboratorio VI Artes Electrónicas

Mecatrónica

Introducción

Mecatrónica: Historia, definición(es), alcances, ejemplos. Ken Goldberg. Sistemas de Control Automático: Antecedentes, Primeras vinculaciones con el Arte, Autómatas antiguos, Control por realimentación. Diferencias de la Mecatrónica con la mecánica, la electrónica y la robótica. Mecatrónica, Robótica y su vinculación con el arte. Definición de Robot. Artistas referentes.

Repaso de Física. Introducción: Magnitudes escalares y vectoriales. Sistema de Coordenadas cartesianas ortogonales. Proyección sobre los ejes. Estática: Fuerzas. Vectores. Momento de una fuerza. Vínculos. Grados de Libertad. Cinemática: Posición. Velocidad. Aceleración. Velocidad media e instantánea.

Mecánica aplicada

Máquinas Simples y Compuestas. Rendimiento y conservación de la Energía. Ventaja mecánica. Palancas. Poleas simples y compuestas. Aparejos. Torno y manivela. Plano Inclinado. Rozamiento. Tribología. Lubricantes. Cuña. Tornillo. Elemento de fijación. Principio de Pascal. Prensa hidráulica.

Mecanismos de transmisión del movimiento: Poleas y correas. Relación de transmisión. Análisis de fuerzas y torque. Engranajes. Módulo. Parámetros y nomenclatura. Trenes simples y compuestos. Transmisiones a tornillo. Potencia.

Cadena cinemática. Mecanismo de 4 barras. Mecanismos de Manivela-Biela-Pistón. Condición de Grashof. Mecanismos plegables.

Mecanismos auxiliares. Ejes. Árboles. Cojinetes de deslizamiento y de rodadura. Bujes, rodamientos lineales y de bolillas. Acoplamientos, Levas. Resortes. Trinquetes. Embrague.

Materiales

Esfuerzos y Resistencia de Materiales. Compresión, tracción, flexión, pandeo, etc. Solicitaciones tangenciales. Diagrama de esfuerzo-deformación. Fatiga. Propiedades mecánicas de los materiales. Plásticos. Clasificación. Principales plásticos de ingeniería.

Sistemas de control

Sistemas de Control. Lazo abierto, lazo cerrado y control Proporcional, Integral, Derivativo o lazo PID.

Material auxiliar y circuitos

Lista y comentarios sobre motores de CC, paso a paso, otros actuadores y controladores clásicos para pequeños proyectos mecatrónicos.

Lista y comentarios sobre sensores y elemntos de input clásicos, conseguibles en Buenos Aires, para pequeños proyectos mecatrónicos.

Versión Web de un archivo PowerPoint sobre el funcionamiento de los microcontroladores.

Hoja de datos de los Cuádruple Medio-Puentes H, adecuados para control de pequeños motores de CC y paso a paso.

Viejos Circuitos Integrados útiles para Mecatrónica y Robótica.

Lazo cerrado

Introducción al concepto de Control

Funcionamiento de un Control Proporcional simple

TP's Mecatrónica

Proyectos de alumnos de años anteriores

Bibliografía

The Mechatronics Handbook
Robert H Bishop - CRC Press

Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical Engineering
W. Bolton -Peachpit Press

Robots Mechanisms and Mechanical Devices Illustrated
McGraw-Hill 2003

Apuntes de cátedra

Bibliografía adicional

Fundamentos de robótica
Barrientos, Peñín, Balaguer, Aracil - Ed. McGraw-Hill

Laboratorio De Practicas de Microelectrónica
Angulo, Jose Maria – Ed. McGraw-Hill

Adaptive Control of Mechanical Manipulators
Craig, J. - Addison-Wesley, Reading, MA., 1985

Robotics Science
Edited by Michael Brady – MIT Press, 2006

Publicaciones periódicas

Automation Science and Engineering, IEEE Trans. On

Mechatronics, IEEE/ASME Trans. On

Robotics & Automation Magazine, IEEE

Technology & Society Magazine, IEEE

Leonardo, MIT Press

Manuales y Handbooks

Mechanical Engineering Handbook
Ed. Frank Kreith - Boca Raton: CRC Press LLC, 1999

Mechanical Systems Design Handbook
CRC Press LLC

The Electrical Engineering Handbook, 2nd Edition
Richard C. Dorf, CRC Press LLC

The Electronics Handbook
Jerry C. Whitaker, CRC Press LLC

The Engineering Handbook
Richard C. Dorf, CRC Press LLC

Schaum Mathematical Handbook Of Formulas And Tables
McGraw-Hill