Browsing by Author "Soriano Santiago, Cholula"

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  • Tesis de licenciatura
    Diseño de un control PID para un robot planar de dos grados de libertad
    (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2000) Soriano Santiago, Cholula; Salazar Cruz, Sergio; Juarez Santiesteban, Hector
    La presente investigación en ingeniería y robótica industrial examina la evolución tecnológica de los manipuladores robóticos y su inserción en los sistemas de manufactura automatizada, delimitando las cinco etapas históricas que transformaron a estos dispositivos desde los primeros telemanipuladores amo-esclavo desarrollados en 1948 por el Laboratorio Nacional Argonne para el manejo de sustancias radiactivas, pasando por la fundación de Unimation y el despliegue de robots industriales en General Motors durante la década de 1960, el control por computadora impulsado por la Universidad de Stanford y el MIT en 1970, la reducción de costos propiciada por los microprocesadores entre 1975 y 1980 en la industria automotriz, hasta la emergencia de robots inteligentes con capacidad sensorial y toma de decisiones en tiempo real a partir de 1980. A partir de este recorrido, la obra subraya el carácter multidisciplinario de la disciplina —en la que convergen las ingenierías mecánica, eléctrica e industrial con la informática, la economía y las matemáticas— y adopta la definición formal de la Asociación Francesa de Normalización (AFNOR) para caracterizar al robot como un manipulador automático servocontrolado, reprogramable y polivalente capaz de posicionar y orientar cargas útiles mediante trayectorias cíclicas y adaptativas. ​El objetivo central de la tesis radica en el diseño e implementación de un controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) aplicado a un robot manipulador planar de dos grados de libertad a partir de su formulación físico-matemática. Para asegurar el desplazamiento del efector final con la velocidad y precisión requeridas, la metodología analítica comprende la deducción formal de la cinemática directa e inversa —resolviendo tanto la localización espacial del elemento terminal en función de las variables articulares como el cálculo de los ángulos correspondientes a una posición deseada—, el desarrollo del modelo dinámico que rige el comportamiento del sistema y la síntesis del esquema de control acoplado a simulaciones de desempeño. ​El trabajo organiza su desarrollo a lo largo de cinco capítulos constitutivos. El primer capítulo establece los antecedentes cronológicos, las bases conceptuales y la justificación técnica de la robótica; el segundo capítulo expone los planteamientos teóricos esenciales para el estudio de manipuladores, abordando los fundamentos de cinemática, modelado dinámico y teoría de control; el tercer capítulo calcula y obtiene de forma explícita la cinemática directa e inversa, la dinámica y el algoritmo de control adaptado a los parámetros físicos y constructivos específicos del brazo planar; el cuarto capítulo expone las simulaciones computacionales del comportamiento del sistema y presenta la discusión analítica de los resultados obtenidos; y el quinto capítulo expone las conclusiones finales sobre la viabilidad y respuesta del controlador desarrollado.