UD04 · Notebook 11 — Diseño de un sistema robotizado¶

Objetivo: aplicar los criterios de diseño e implementación (CE d) para proponer un sistema robotizado que resuelva un caso real, justificando la selección y la seguridad.

Es una entrega evaluable: se corrige con la rúbrica de su tarea en Aules.

Fase 1 — Elige el caso¶

Elige uno de estos casos (o propón otro al profesor):

A. Paletizado: cajas de 12 kg, 1.400 mm de alcance, 20 cajas/min, célula aislada.
B. Montaje asistido: piezas de 2 kg, alcance 850 mm, comparte espacio con personas, precisión ±0,1 mm.
C. Inspección por visión: piezas pequeñas en cinta, robot de picking + cámara, ritmo 40/min.

Fase 2 — Selección del robot¶

Con los criterios de la teoría (payload, alcance, repetibilidad, entorno), selecciona un modelo entre estos:

Robot	Payload	Alcance	Repetibilidad	Tipo
UR5e	5 kg	850 mm	±0,05 mm	Cobot
UR10e	12,5 kg	1.300 mm	±0,05 mm	Cobot
KUKA KR AGILUS 6	6 kg	1.101 mm	±0,02 mm	Industrial
FANUC M-410	700 kg	3,1 m	±0,2 mm	Industrial (paletizado)

Justifica en el notebook: ¿por qué ese modelo y no otro para tu caso?

In [ ]:

  Copied!     
 
# TU CÓDIGO: calcula el payload real de tu caso
masa_pieza = ...      # kg
masa_herramienta = ...  # kg (pinza, ventosa, cámara...)
masa_cables = ...     # kg

payload = masa_pieza + masa_herramienta + masa_cables
print(f"Payload necesario: {payload:.2f} kg")
# TU CÓDIGO: calcula el payload real de tu caso masa_pieza = ... # kg masa_herramienta = ... # kg (pinza, ventosa, cámara...) masa_cables = ... # kg payload = masa_pieza + masa_herramienta + masa_cables print(f"Payload necesario: {payload:.2f} kg")

✏️ Respuesta: robot elegido y justificación con los cinco criterios (payload, alcance, repetibilidad, precisión, entorno). Di también por qué descartas los otros tres.

(escribe aquí)

Fase 3 — Sensores y herramienta¶

Para tu caso, indica:

Qué sensores necesita (visión, fuerza, proximidad) y por qué.
Qué herramienta (EOAT) lleva el efector (pinza, ventosa, pistola, cámara).

Fase 4 — Diseño de la célula y la Industria 4.0¶

Dibuja (a mano o con texto) la célula robotizada: robot, conveyor, sensores, PLC, vallado/ zona colaborativa. Indica:

Qué protocolos de comunicación usarías (PROFINET/EtherCAT, OPC UA/MQTT).
Qué datos enviarías a un gemelo digital para mantenimiento predictivo.

Fase 5 — Seguridad y normativa¶

Aplica la normativa a tu caso:

Elemento	Tu decisión
Tipo de aplicación (industrial aislada o colaborativa)
Vallado / zonas de seguridad
Límites biomecánicos (si es colaborativo, ISO 10218:2025)
Ciberseguridad de la célula

Justifica cada decisión con la normativa.

Fase 6 — Presentación y evaluación¶

Prepara una ficha técnica de tu sistema (1 página) con: tarea, robot elegido (y por qué), sensores/herramienta, layout, comunicaciones, seguridad y un KPI de mejora (p. ej. cadencia, coste por pieza, tiempo de ciclo).

Cierre¶

✏️ Respuesta: la teoría dice que si el layout obliga a cruzar una singularidad, se cambia el layout y no el controlador. Aplícalo a tu caso: ¿dónde colocarías el robot respecto al transportador para que las trayectorias nominales queden en la zona central de su espacio útil?

(escribe aquí)

Entrega¶

Sube a la tarea N11 · Diseño de un sistema robotizado de Aules un único fichero .zip con:

el notebook .ipynb ejecutado, con las alternativas evaluadas y la propuesta justificada.

Antes de comprimirlo, ejecuta el notebook entero, de arriba abajo y sin errores.

Aules solo acepta un .zip en esta tarea: no subas los ficheros sueltos, comprímelos juntos. El plazo acaba a las 23:59 del día que marca la tarea; después la tarea se cierra y ya no admite entregas.

Qué tiene que verse en el notebook

Aquí no hay respuestas correctas, hay decisiones justificadas: cada elección tiene que citar el criterio o la norma que la respalda.

Fase	Evidencia mínima
1	El caso elegido y por qué
2	El payload real calculado (pieza + herramienta + cables), el robot elegido y por qué descartas los otros tres
3	Sensores exteroceptivos y propioceptivos, y la herramienta, justificados
4	El esquema de la célula, el bus de campo, el protocolo de telemetría y qué datos irían al gemelo digital
5	La tabla de seguridad con la norma citada en cada fila
6	La ficha técnica completa, con un KPI medible

Y la respuesta a: ¿qué relación hay entre la robótica y las técnicas de IA de las unidades anteriores (percepción, razonamiento, acción)?

Soluciones

Las soluciones no se publican: se corrigen y comentan en clase.