facultat d’informàtica de barcelona - urob/protegit/examens/... · 3. quŁ són l’acomodació...

Facultat d�Informàtica de Barcelona - U.P.C.

Dpt. Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial

Robòtica Examen Final 11/1/99 1. Quina configuració (estructura, graus de llibertat, tipus d'element terminal i sensor per a la detecció de

subjecció/presència de l'objecte manipulat) creieu més convenient per: (20 min. / 1.5 punts) a. Muntatge de components electrònics en una placa de circuit imprès b. Moure palets molt pesats c. Pintat de carrosseries de cotxe d. Manipulació de vidres de 2x3 m.

2. Quins sensors faríeu servir per: (20 min. / 1.5 punts) a. Conèixer l'alçada màxima d'un objecte que es desplaça per una cinta transportadora b. Conèixer la posició i orientació d'un objecte que es troba sobre una taula de treball c. Conèixer el pes d'un objecte d. Detectar la presència d'un intrús dintre de l'àrea de treball del robot

3. Què són l'acomodació passiva i l'acomodació activa?

Diferències, restriccions i camps d'aplicació. (20 min. / 1 punt)

4. Es desitja robotitzar el procés d'ensamblat d'un motor de corrent continua -veure figura 1-. Els motors estan formats pels següents elements (entre parèntesis s'indica el pes i les dimensions d'un component):

1 tapa posterior (550 gr., diàmetre max. 15 cm., alçada 10 cm.) 1 tapa anterior (590 gr., diàmetre max. 15 cm., alçada 10 cm.) 1 rotor (700 gr., diàmetre eix 3 cm., diàmetre max. 9 cm., alçada 23 cm.) 1 estator (900 gr., diàmetre interior 9.5 cm., diàmetre exterior 12 cm., alçada 9 cm.) 2 coixinets (150 gr., diàmetre interior 3 cm., diàmetre exterior 5.5 cm., alçada 2 cm.) 2 escombretes (70 gr., longitud 5 cm.) 2 cargols (10 gr., diàmetre max. 1 cm., alçada 1.5 cm..)

FIGURA 1

Entre les diferents seqüències d'ensamblat s'ha triat la següent: 1. Situar la tapa posterior sobre la taula d'ensamblat 2. Disposar un coixinet en la tapa posterior 3. Disposar l'eix del rotor a l'interior del coixinet 4. Disposar l'estator al voltant del rotor 5. Disposar el segon coixinet a l'extrem superior de l'eix del rotor 6. Tancar el conjunt coixinets-rotor-estator amb la tapa anterior 7. Inserir als forats situats a la tapa anterior els dos cargols 8. Cargolar 9. Inserir les dues escombretes als forats situats a la tapa posterior 10. Premsat de les escombretes per aconseguir el contacte amb el commutador del rotor 11. Descarregar el motor sobre la cinta transportadora de sortida

El temps mig necessari per realitzar les diferents operacions és:

Manipulació d'una peça 10 s. Ensamblat d'una peça 8 s. Premsat o cargolat 6 s. Canvi d'element terminal 18 s. Manipulació del motor 12 s.

Els diferents elements que formen la cèl·lula de producció estan disposat com s'indica a la figura 2. Es demana (Justificar les vostres respostes): (1.45 h. / 6 punts)

a) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat i tipus d'actuadors) més adequada per realitzar la tasca descrita (0.5 punts)

b) Determinar l'àrea de treball i la capacitat de càrrega del robot necessaris (0.5 punts) c) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessari(s) per realitzar la tasca (1 punt) d) Indicar quin sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions anòmales.

(1.5 punts) e) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a la tasca descrita?

(0.4 punts) f) Indiqueu en pseudo-codi (moure, llegir_entrada(), activar_sortida(), etc. ) el programari per a la

realització de l'ensamblat del motor (0.6 punts) g) Tenint en compte els temps indicats, quin és el nombre de motors produïts per hora en el vostre

sistema? (0.5 punts) h) Quines alternatives utilitzaríeu per augmentar la productivitat (sense modificar la seqüència

d'ensamblat ni la velocitat de procés dels elements del sistema de producció)? (1 punt)

FIGURA 2



Robòtica Examen Final 14/6/99 Cognoms i Nom: DNI: 1. Fer un quadre comparatiu entre els diferents tipus d'actuadors utilitzables en robòtica, on s'induiquin i es

comparin les seves característiques més rellevants. (15 min. / 1 punt) 2. Quin tipus d'element terminal (indicant, si s'escau, les seves característiques particulars i les seves

dimensions) creieu més convenient per: (10 min. / 0.75 punts) a. Inserció de bombetes en el portabombetes

b. Manipular pantalles de televisor

c. Paletitzar sacs de ciment

d. Manipulació de vidres de 0.5x2 m.

3. En que és millor la interpolació de trajectòries lineal amb trams parabòlics, respecte la interpolació

cúbica ? (10 min. / 0.5 punts)

4. Escriure una rutina en un llenguatge de programació de robots (preferiblement en ACL) que donada una posició P sobre una taula, i dos enters h, d -que indiquen, respectivament, l'alçada del punt de prensió de l'objecte respecte la seva base, i la distància relativa a l'eix Z de la posició de seguretat respecte P-, realitzi l'acció de deixar a P l'objecte que té actualment a l'element terminal. (15 min. / 1 punt)

5. Sensors utilitzats a la robòtica per a la mesura de distàncies. Tipus, principi de funcionament, característiques, i de forma comparativa entre ells, quins avantatges i inconvenients presenten. (15 min. / 1 punt)

6. Per a la realització d'una acomodació activa es disposa d'un sensor de força. El seu marge de mesura va

de 0 a 10 Nw. Per a realitzar l'estratègia d'acomodació de forma correcta es sap que és necessari detectar canvis de 0.2 Nw, i que l'error màxim en la mesura ha de ser inferior o igual a 0.5 Nw. Indiqueu quins són els valors de la resolució, la precisió i la sensibilitat del sensor de força necessaris en aquest cas. (5 min. / 0.75 punts)

7. Durant el procés de fabricació d'una aigüera, formada per dues piques i una base dedicada a zona d'eixugat (figura 1), cal realitzar les següents tasques:

• Situar sobre la base les dues piques • Soldar les quatre arestes de les cantonades de l'aigüera i soldar les dues piques a la base • Polir les soldadures realitzades, així com els forats de les piques destinats a fixar els desaigues • Inserir en els forats de les piques un tap de protecció (figura 1)

Es vol robotitzar aquestes tasques amb un sól robot en una cel·la de treball (figura 2), a la que els components de les aigüeres arriben per tres alimentadors. Al finalitzar el procés, les aigüeres han de situar-se sobre la cinta transportadora de sortida. Es demana (Justificar les vostres respostes): (1.45 h. / 5 punts)

a) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat i tipus d'actuadors) més adequada

per realitzar les tasques descrites. (0.5 punts) b) Determinar l'àrea de treball i la capacitat de càrrega del(s) robot(s) necessaris. (0.5 punts) c) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessari(s) per al muntatge i mecanitzat de

l'aigüera. (1 punt) d) Indicar quins sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions

anòmales. (1 punt) e) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a les tasques

descrites? (0.5 punts) f) Indiqueu en pseudo-codi (moure, llegir_entrada(), activar_sortida(), etc. ) el programari per a

la realització del muntatge i mecanitzat de l'aigüera. (0.5 punts) g) Per augmentar la productivitat es vol utilitzar dos robots. (1 punt)

1. Indicar quines tasques ha de realitzar cada robot. 2. Quins nous aspectes s'han de tenir en compte en aquest sistema multirobot ? 3. Quin és l'increment de productivitat en aquest cas respecte utilitzar un únic robot ?

1.9 m

2.3 m

Piques

60 cm

Tap50 cm

200 cm

BaseVista Planta 10 cm

7 cm

80 cm

Vista Frontal

FIGURA 1 FIGURA 2



Robòtica Examen Final 27/1/2000

Problema (2 hores / 5 punts) La fabricació del model de cadira que apareixt a la figura 1, requereix dels seguents elements:

(a) 2 estructures de potes (1.2 Kg) (b) 1 estructura de seient/respatller (2 Kg) (c) 1 seient (400 gr; 36 ampl x 50 prof. cm)

(d) 1 respatller (150 gr; 36 ampl.x 20 alç. cm) (e) 8 tacs de plàstic (50 gr. 2 x 3.5 x 1 cm) (f) 8 reblons (15 gr. 3 cm llarg.x 1 cm ∅)

El procès de fabricació de les cadires consisteix en:

• Soldar en un segment les tres estructures, a les 4 zones indicades a la figura 2

• Disposar els tacs i fixar el respatller amb 4 reblons • Disposar els tacs i fixar el seient amb 4 reblons

(Els tacs es col·loquen entre la fusta i l'estructura. Un rebló uneix, als llocs indicats per les fletxes de la figura 1, la fusta, el tac i l'estructura)

(b) (a)

Es vol robotitzar el procès de fabricació d'aquest model de cadira amb un sól robot en una cel·la de treball (figura 3), a la que els components de les cadires arriben per sis alimentadors. Els alimentadors de les peces (a)-(d) estan situats com s'indica a la figura 3. Al finalitzar el procés, les cadires han de ser empilades de 6 en 6, abans de generar un senyal d'avis a l'operador per a que les retiri. Es demana (Justificar les vostres respostes):

a) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat i tipus d'actuadors) més adequada per

realitzar les tasques descrites. (0.5 punts) b) Situar el robot, els alimentadors (e), (f) i la zona on s'ha de situar la pila de cadires, en la cel·la de

treball; determinar l'àrea de treball; i la capacitat de càrrega del robot. (0.5 punts) c) Indicar/Dissenyar l'equipament auxiliar necessari en la cel·la de treball per a la realització de

l'aplicació. (0.5 punt) d) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessaris per a aquesta aplicació. (0.75 punt) e) Indicar quins sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions anòmales.

a. (0.75 punt) f) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a realitzar de forma

eficient les tasques descrites? (0.5 punts) g) Indiqueu en pseudo-codi (moure_articulació, moure_cartesià, llegir_entrada(), activar_sortida(), etc.)

el programari per a la fabricació de les cadires. (0.5 punts) h) Es vol utilitzar la mateixa cel·la de treball per fabricar diferents tipus de cadires. Ara, les cadires es

monten a partir de soldadures, cargols i reblons. (1 punt) 1. Quins nous elements s'han d'introduir en el sistema de fabricació? 2. Quines modificacions s'han de realitzar en els elements del sistema que s'utilitzaven?

(c) (b) (a) (d)

2.15 m

FIGURA 1 FIGURA 2 FIGURA 3


D

Robò 1. El robot polar

(articulacions disposen de comotors s'utilitz

Es demana (40

a) Nombre m0.2mm. res

b) Nombre de

c) Calcular el

temps de 5

Θ1

Θ2

Θ3 Expressar

d) Quines són

e) Nombre deresolució d

95 cm

pt. Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial

tica Examen Final 14/6/2000

de la figura, disposa de tres motors de corrent contínua lligats amb un reductor 1:40 1 i 2) i un sistema pinyó-cremallera, descrits a la figura, a l'articulació 3. Els motors dificadors incrementals per conèixer el seu desplaçament. Per a controlar la velocitat dels en tres conversors D/A.

min. / 2.5 punts) ínim de marques que han de tenir els codificadors per obtenir una resolució de 0.15º i pectivament (0.7 punt)

bits dels comptadors associats als codificadors per controlar l�estructura. (0.25 punts)

s polinomis interpoladors per portar l�extrem del robot entre les posicions indicades, en un segons:

Inicial Final (t) 30 105 (t) 90 20 (t) 0.6 0.2 les equacions en nombre de divisions obtingudes dels codificadors. (1 punts)

les velocitats màximes de les articulacions en º/s i mm/s. (0.2 punts)

bits que han de tenir els conversors D/A per controlar la velocitat dels motors amb una el 2% en cada sentit de gir. (0.35 punts)

10

Motor

120

210º
20
360º

0.8 mm

2. Es desitja robotitzar el procés d'ensamblat d'un comandament a distància (CaD) -veure figura-. Els CaD estan formats pels següents elements (entre parèntesis s'indica el pes i les dimensions d'un element):

1 tapa posterior (plàstic rígid opac, 90 gr., 20.5x6 cm, alçada 0.8 cm.) 1 tapa anterior (plàstic rígid opac, 95 gr., 20.5x6 cm, alçada 0.8 cm.) 1 tapa frontal (plàstic rígid translúcid, 30 gr., 1.3x4 cm, alçada 1.4 cm.) 1 teclat de membrana (plàstic flexible opac 55 gr., 15x4.5 cm, alçada 0.5 cm.) 1 circuit electrònic (placa de circuit imprès amb components, 120 gr., 15x5.2 cm, alçada 0.4 cm.) 1 cargol (5 gr., diàmetre max. 0.5 cm., alçada 0.8 cm..)

La seqüència d'ensamblat ha de ser la següent:

12. Encaixar/Disposar el teclat de membrana a la tapa anterior. 13. Encaixar/insertar la tapa frontal en el conjunt. 14. Encaixar/Disposar el circuit electrònic sobre el teclat. 15. Encaixar/insertar la tapa posterior amb la tapa anterior per tacar el conjunt. 16. Unir, mitjançant el cargol, les tapes anterior i posterior. 17. Descarregar el CaD sobre la cinta transportadora de sortida.

Es demana (Justificar les vostres respostes): (1.30 h. / 4 punts)

a) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat i tipus d'actuadors) més adequada per

realitzar la tasca descrita (0.4 punts) b) Determinar l'àrea de treball i la capacitat de càrrega del robot necessaris (0.4 punts) c) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessari(s) per realitzar la tasca (0.8 punt) d) Indicar quin sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions anòmales. (0.8

punt) e) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a la tasca descrita? (0.4

punts) f) Indiqueu en pseudo-codi (moure, llegir_entrada(), activar_sortida(), etc. ) el programari per a la

realització de l'ensamblat dels CaD (0.4 punts) g) Quines modificacions/amplicacions són necessaries si es desitja realitzar la verificació del

funcionamnet del CaD, a la mateixa estació de muntatge? (0.8 punts)

Tapa Frontal

Tapa Posterior Teclat de

membrana

Circuit Electrònic

Tapa Anterior Cargol

Elements del CaD

1 i 2 1, 2 i 3 1, 2, 3 i 4 Procès de muntatge del CaD després del passos



Robòtica Examen Final 23/1/2001 Una empresa de pneumàtics per automòbils vol robotitzar el procés de verificació que es realitza al finalitzar la fabricació del pneumàtic. En l�estació de verificació, s�ha d�inflar el pneumàtic a una pressió i durant un interval de temps determinat per cada model, amb l�objectiu de comprovar si hi ha fuites (veure taula). Les característiques dels 4 models de pneumàtics que es volen verificar es recullen a la taula adjunta.

∅ exterior ∅ interior Amplada Pes Pressió test Temps testModel 1 56.22 cm. 33.02 cm. 14.5 cm. 9 Kg. 4 bar 4 Model 2 56.12 cm. 33.02 cm. 16.5 cm. 9.6 Kg. 4 bar 4 Model 3 63.4 cm. 38.1 cm. 19.5 cm. 12.3 Kg. 5 bar 6 Model 4 62.7 cm. 38.1 cm. 20.5 cm. 13.0 Kg. 6 bar 6

Els pneumàtics arriben per dos alimentadors -tipus rampa- en posició vertical. L�alçada, respecte el terra, del punt més baix dels alimentadors d�entrada és de 70 cm. El temps mitjà d�arribada entre pneumàtics, a la cel·la, és de 20 seg. La verificació es fa en una estació d'inflat, on els pneumàtics s'han de disposar horitzontalment, i les seves dimensions són, base 90cm.x90cm. i alçada 70 cm. Desprès de ser verificats, s�han de situar en vertical, en una de les dues rampes de sortida: DEFECTE o CORRECTE. L�alçada, respecte el terra, del punt més alt de les rampes de sortida és de 130 cm. Totes les rampes tenen 30 cm. d�ample. El compressor subministra l�aire a una pressió de 10 bar, i amb un cabdal de 0.04 m3/seg En la realització de la tasca, els passos a seguir són:

• Determinar el model de pneumàtic que arriba • Situar-lo a l'estació d'inflat, i iniciar i esperar la verificació estanqueitat • Col·locar-lo a la rampa corresponent

Es demana (Justificar les vostres respostes): (2 hores. / 5 punts)

a) Determinar la configuració de l'estació (Disposar les rampes, estació d'inflat i el robot en la cel·la de treball. (0.5 punts)

b) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat, i tipus d'actuadors) més adequada per realitzar les tasques descrites. (0.5 punts)

c) Indicar les característiques del robot necessàries (volum de treball, cap. carrega, requeriments de precisió, accessibilitat, repetitibitat). (0.5 punts)

d) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessari(s) per a realitzar la tasca. (0.5 punt) e) Indicar quins sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions anòmales.

(0.8 punt) f) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a realitzar de forma

eficient les tasques descrites? (0.4 punts) g) Indiqueu en pseudo-codi (moure_articulació, moure_cartesià, llegir_entrada(), activar_sortida(), etc.)

el programari per a la verificació dels pneumàtics. (0.8 punts) h) Calcular la velocitat mitjana en que ha de fer els desplaçament el robot, per garantir que el temps

mig de sortida dels pneumàtics de la cel·la és igual al d�entrada. (0.5 punts) i) En una posterior modificació de la planta de fabricació dels pneumàtics, s'introdieixen dues noves

linies de fabricació, de forma que hi ha 4 alimentadors d'entrada i el temps mitjà d�arribada entre pneumàtics és de 10 seg.

j) Quines modificacions/ampliacions, a nivell del sistema robotitzat i elements associats, s'han de realitzar en la cel·la de verificació? (0.5 punts)



Robòtica Examen Final 12 de Juny de 2001

Es vol dissenyar un sistema robotitzat per una cadena de restaurants de menjar ràpid, que faci la transferència dels entrepans i begudes des de la cuina fins a dues prestatgeries de lliurament. Una de les prestatgeries és per al públic en general i la segona per al subministrament directa a clients que van en cotxe. Les dues prestatgeries estan situades ortogonalment entre si, a 70cm una de l�altre. Cada una de les dues prestatgeries de recollida de comandes consta de sis departaments pels diferents components (entrepans, begudes, coberts, salses...) i ocupen una longitud de 60 cm, i distribuïts a dos nivells. Entre la cuina i el robot d�alimentació de les prestatgeries de lliurament de cada comanda, que es feta oralment i interpretada per un sistema automàtic de reconeixement de veu, es preveu disposar d�una cinta transportadora per facilitar la transferència cuina robot.

Es demana:

a) Dissenyar la disposició física proposada del robot, cinta transportadora i elements complementaris que es cregui necessari disposar.

b) Disseny gràfic de l�estructura mecànica del robot a construir específicament per aquesta aplicació per minimitzar costos. Indicar les dimensions, nombre i tipus de graus de llibertat.

c) Per a cada eix, determinar el tipus i característiques dels actuadors i sensors. d) Determinar gràficament les diferents tasques i funcions de la unitat de control, comentant-les. e) Avaluar el nombre de comandes hora que es podran servir amb els actuadors proposats.

2 3TRANSFERÈNCIA ROBOTITZADA

1.- Clients 2.- Automobils 3.- Accessoris

1



Robòtica Examen Final 16/1/2002 Un laboratori farmacèutic vol robotitzar el procés de cultiu de cèl·lules que ha de realitzar en els assaigs dels productes que fabrica. La seqüència típica d�un assaig és:

1) Disposar provetes buides, en unes safates de 6x6 cel·les. Les provetes tenen un diàmetre de 1.5 cm, una alçada màxima de 15 cm, i pes 35 gr. Les safates són de 15 x 15 cm de base, 8 cm d�alçada, i pes 1.2 kg.

2) Omplenar les provetes amb el cultiu �mescla líquida amb densitat similar a l�aigua-. Totes les provetes tenen el mateix cultiu, però cada filera de 6 provetes pot tenir un volum de líquid diferent.

3) Tapar cada una de les provetes. 4) Situar la safata a la incubadora durant un interval de A minuts. 5) Deixar reposar els cultius durant un interval de B minuts a temperatura ambient. 6) Situar la safata a la centrifugadora durant un interval de C minuts. 7) Disposar la safata amb els cultius, en el punt de sortida, i generar un avis per a que el responsable

de l�assaig tingui constància que el procés de cultiu ha finalitzat. Els passos 4, 5 i 6 es poden repetir vàries vegades durant el procés de cultiu, amb diferents valors de temps (A, B, C) i en diferents ordres (primer pas 4, desprès pas 6 sense repòs, o primer pas 6, després pas 5 i pas 4, etc.). La incubadora té com dimensions 60 cm. (ample). x 40 cm (profunditat) x 75 cm. (alçada) i és de càrrega frontal i la centrifugadora té com dimensions 30 cm. (ample). x 30 cm (profunditat) x 20 cm. (alçada) i és de càrrega superior. Per aconseguir el màxim rendiment de la instal·lació, es vol tenir més d�una safata en cultiu simultàniament, en passos diferents (excepte en el cas del repòs). Es demana (Justificar les vostres respostes): (2:10 hores. / 5 punts)

a) Determinar la configuració de l'estació (Disposar els alimentadors dels materials utilitzats, la incubadora, la centrifugadora i el robot en la cel·la de treball). (0.5 punts)

b) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat, i tipus d'actuadors) més adequada per realitzar les tasques descrites. (0.5 punts)

c) Indicar les característiques del robot necessàries (volum de treball, capacitat de carrega, requeriments de precisió, accessibilitat, repetitivitat). (0.5 punts)

d) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessari(s) per a realitzar la tasca.(1 punt) e) Indicar quins sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions

anòmales. (0.8 punt) f) Indicar quina estructura informàtica utilitzaríeu per a la gestió de l�elaboració simultània de

varis cultius. (0.5 punts) g) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a realitzar de

forma eficient les tasques descrites? (0.4 punts) h) Indiqueu en pseudo-codi (moure_articulació, moure_cartesià, llegir_entrada(),

activar_sortida(), etc.) el programari per al procès de cultiu. (0.8 punts)



Robòtica Examen Final 18/6/2002 Problema 2

En el procés de muntatge de motors, es vol robotitzar la inserció d�un coixinet a la base de la bancada. Per això cal realitzar la següent seqüència de passos:

- Agafar el coixinet d�un recipient que està en una posició coneguda, i on estan tots els coixinets amuntegats

- Deixar-lo en un pla inclinat per poder-lo agafar a continuació de la forma desitjada - Encaixar-lo al forat de la bancada, situada en una posició coneguda, i que presenta un joc de

0,06mm. El robot té una precisió de 0,1mm. Per agafar el coixinet del recipient, es compta amb un sensor de proximitat o distància, segons es vulgui, a l�element terminal de dos dits. L�element terminal està dissenyat per poder agafar per fora el coixinet, de manera que sempre l�agafa del recipient en vertical, amb els dits encaixant el forat. També pot ser que falli en l�intent i cal tornar-ho a intentar. En qualsevol cas, cal assegurar que al topar amb la pila de coixinets no produeixi un impacte de més de 300gr. L�E.T. també permet agafar el coixinet per dins el forat, quan s�agafa del pla inclinat, expandint els dits, i es fa la inserció al forat de la bancada. Es demana:

- Esquema de la instal·lació. Ubicació del robot i elements de l�entorn. - Característiques del robot a utilitzar. - Sensors i elements auxiliars necessaris per efectuar la tasca. - Planificar l�estratègia a seguir, indicant explícitament els diferents passos del programa i

descrivint-los a nivell de pseudo-codi o diagrama de flux. - Necessitats d�E/S de la Unitat de Control. - Per a la tasca d�inserció, indicar les restriccions naturals i artificials de l�operació a realitzar - Què caldria fer per permetre que el recipient de coixinets pogués estar en una posició no

predefinida? Qualificació 6,5 punts

Nota: Justificar totes les respostes.

Respondre amb el mínim de text i màxim esquemes, gràfics...La claredat serà un element determinant en la qualificació. Les notes sortiran el dia 26 de juny.



Robòtica Examen Final 21/1/2003 Problema 1 (2.5 punts) Un robot mòbil de configuració diferencial (amb 2 rodes motrius fixes, i una roda passiva onmidireccional) �veure figura 1-, disposa d�un motor de corrent contínua i un reductor 1:20 per a l�actuació sobre cada una de les dues rodes motrius (diàmetre de les rodes 4 cm.).

a) A quina velocitat avança el robot mòbil (en m/s) si els motors giren a 1000 rpm. ? b) Quan temps triga el robot a girar 180º sobre si mateix, si la velocitat de gir dels motors és de 1000 rpm ? c) Indiqueu la funció matemàtica que permet generar la consigna als motors (velocitat), si es vol que el moviment que realitzi sigui uniformement accelerat (amb acceleració A) fins arribar a la velocitat màxima per al moviment �veure figura 2- . Construir la funció per al cas que el robot haguí de realitzar un desplaçament en línia recta de 95 centímetres en 10 segons. d) Quins sensors ha de disposar el robot mòbil, si es vols que explori aleatòriament un espai delimitat per una línia blanca (sobre un terra fosc), i que eviti els obstacle (abans de col·lisionar amb ells) passant per la banda dreta (en el sentit de la marxa) del obstacle.

Problema 2 (4 punts)

Figura 2. Figura 1.

Vmax.

10 t.

Ve

15

En el procés de fabricació de vehicles utilitaris, una parella de robots s�encarrega de realitzar les soldadures del xassís (un per cada costat del vehicle). Els xassís estan disposats sobre una plataforma (que permeten transportar diferents models de vehicles) que es desplacen sobre uns rails. A cada xassís es disposa d�un sistema d�identificació que permet conèixer de quin model de vehicle es tracta. En l�estació de treball s�han de realitzar un conjunt de soldadures al xassís (entre 90 a 120 punts de soldadura, tant en la part interna com externa del xassís), en uns punts que depenen del model. Les dimensions dels vehicles poden variar entre els 3.70 als 4.45 metres de llargada, dels 2.05 als 2.40 metres d�amplada, i de 1.37 als 1.69 metres d�alçada. El gruix de l�estructura metàl·lica que forma el xassís varia entre els 0.8 i els 5 cm. El temps mig per a la realització d�un punt de soldadura és de 2.1 segons. Cal tenir present que es vol minimitzar el temps necessari per a la realització de la tasca. Es demana (Justificar les vostres respostes):

a) Triar la configuració del robot (estructura, graus de llibertat, i tipus d'actuadors) més adequada per a realitzar la tasca descrita.

b) Indicar les característiques del robot necessàries (volum de treball, capacitat de carrega, requeriments de precisió, accessibilitat, repetitivitat, etc ....).

c) Triar/Dissenyar el(s) element(s) terminal(s) necessari(s) per a realitzar la tasca. d) Com es resolt el posicionament adequat dels xassís que es desplacen respecte els robots. e) Quina(es) accions i/o estratègia(es) es poden adoptar amb l�objectiu de reduir el temps del procés. f) Indicar quins sensors són necessaris, tenint en compte que es volen detectar situacions anòmales. g) Quines característiques ha d'oferir el llenguatge de programació del robot per a realitzar de forma eficient

la tasca descrita? h) Indiqueu en pseudo-codi (moure_articulació, moure_cartesià, llegir_entrada(), activar_sortida(), etc.) el

programari per al procés descrit.

facultat d’informàtica de barcelona - urob/protegit/examens/... · 3. quŁ són l’acomodació...

Documents