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 Moodle.
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 informe: ¿por qué ese modelo y no otro para tu caso?
# 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 el notebook ejecutado. 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.