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Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI

Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Curso: Robótica Avanzada

Programa: Ingeniería Electrónica Código: 299012

Guía Integrada de Actividades Contexto de la estrategia de aprendizaje a desarrollar en el curso: El curso de Robótica Avanzada trabaja una estrategia basada en Problemas, que ayudará al estudiante a desarrollar capacidades psicotécnicas para lograr resolver, y dar soluciones óptimas ante cualquier situación o eventualidad, mediante pruebas objetivas abiertas POA. Temáticas a desarrollar: Introducción No. de semanas: Fecha: Dos (2) 06 a 18 de Febrero Momento de la estrategia de aprendizaje: Paso Inicial Actividad individual

Momento de evaluación: Inicial Productos académicos y ponderación de la actividad individual

Prueba Objetiva Abierta (POA)

La entrega deberán realizarse en el entorno de evaluación y seguimiento, en Después de navegar cada entorno y leer la información que allí se Reconocimiento general del curso” en encuentra, deberán presentar un informe de manera individual, formato PDF. aplicando el formato IEEE que responda a los siguientes numerales: El trabajo tendrá un máximo de 7 1. Qué es la Robótica? páginas y un mínimo de 5 páginas de 2. Qué uso tiene la Industria? contenido, en formato PDF. El desarrollo 3. Describir el contenido de cada entorno en AVA. del trabajo debe ser producción literaria 4. Evidencia de participación en el foro de Interacción social y y no apartados copiados de los contenidos del Syllabus o manuales de la evidencia de perfil actualizado con foto. 5. Cuáles son las Unidades y los contenidos de aprendizaje del curso. UNAD sobre entornos AVA. 6. Cuál es el sistema de evaluación del curso? Describir la Evaluación Ponderación: 25 puntos. Inicial, Evaluación Intermedia y Evaluación Final, relacionando la ponderación y el tipo de actividad.

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Entorno: Entorno de Aprendizaje Colaborativo Actividad colaborativa*

Productos académicos y ponderación de la actividad colaborativa

No Aplica

No Aplica

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Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Curso: Robótica Avanzada

Programa: Ingeniería Electrónica Código: 299012

Temáticas a desarrollar: Herramientas Computacionales y matemáticas. Número de semanas: Fecha: Momento de evaluación: Cuatro (4) 20 de Febrero a 19 de Marzo Intermedia Momento de la estrategia de aprendizaje: Paso 1: Herramientas computacionales y matemáticas Actividad individual

Productos académicos y ponderación de la actividad individual

Propuesta de manera individual, de un Cada estudiante deberá entregar en el problema real, el cual puede ser mismo foro un documento en Word que solucionado por medio de un robot debe contener: manipulador. Cada estudiante realizará un estudio detallado del uso de un robot manipulador. Con base a este estudio, propondrá la aplicación de este tipo de robots a la solución de un problema particular visto en su lugar de trabajo o comunidad. Los puntos que debe tener esta propuesta son:

          

Portada. Introducción Objetivos Problema a solucionar. Función del robot. Número de grados de libertad. Estructura mecánica (justificada). Espacio de trabajo. Velocidad del Efector Final. Al menos dos conclusiones. Referencias bibliográficas.

Este documento en uno de los insumos para el trabajo grupal, es por ello que se  Basados en las funcionalidades de un recalca la importancia de que sea robot manipulador, verificar en su entregado al menos 8 días antes del cierre entorno laboral o social, su posible de la actividad.

inclusión en algún proceso, en lo posible que dé solución a un Ponderación: 60 puntos. problema.

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Entorno: Entorno de Aprendizaje Colaborativo

Actividad colaborativa*

Productos académicos y ponderación de la actividad colaborativa

En el foro destinado para el Paso 1, se El grupo colaborativo presenta un presentarán las propuestas documento con los siguientes individuales para el diseño del robot elementos: manipulador, se realizará la discusión y debate, sobre el problema inicial  Portada  Objetivos más indicado para desarrollar en los  Relación de las propuestas de trabajos posteriores y se elegirá uno. cada integrante del grupo. Se realizará la elección de uno de los casos propuestos dentro del grupo, para que a partir de este caso se inicie el diseño del manipulador específico. Realizar la lectura del capítulo 3 del libro “Fundamentos de Robótica”, de Antonio Barrientos, que se encuentra en las referencias requeridas para la Unidad 1 en el Entorno de Conocimientos. Del buen entendimiento de esta Unidad, se deriva el trabajo que se desarrollará en los trabajos posteriores y el final, es por ello que es importante que se

 Problema elegido.  Definición de los temas propuestos en la actividad colaborativa.  Conclusiones  Referencias bibliográficas Adjunta el documento en formato PDF con el número del grupo y el Paso de la estrategia, por ejemplo, grupo1-Paso1. Este documento se entrega en el entorno de evaluación y seguimiento Ponderación: 50 puntos.

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 Especificar la función que realizará el NOTA: Recuerden que cada imagen y tabla que coloquen en el informe, debe tener robot.  Analizar el número de grados de numeración correcta, nombre y fuente. libertad necesarios para su robot particular.  Su estructura mecánica justificando el por qué se elige.  Espacio de trabajo.  Capacidad de carga.  Velocidad del efector final o punto de trabajo.

analicen los ejercicios resueltos que se hallan al final de este capítulo. Cada estudiante elegirá uno de los siguientes temas, lo informará en el foro y procederá a realizar una definición del mismo junto con un ejemplo, lo más claro y resumido posible. Es recomendable el capítulo 3 del libro “Fundamentos de Robótica”, de Antonio Barrientos Representación de la posición. Representación de la orientación. Matrices de transformación homogénea. Matriz de transformación DH. Aplicación de los cuaternios.

Temáticas a desarrollar: Modelamiento Dinámico de Robots Número de semanas: Fecha: Momento de evaluación: Cuatro (4) 20 de Marzo a 15 de Abril Intermedia Momento de la estrategia de aprendizaje: Paso dos: Modelamiento cinemático y dinámico de robots Actividad individual

Productos académicos y ponderación de la actividad individual

Cada estudiante revisará la propuesta Cada estudiante deberá entregar en el elegida por el grupo en el paso 1, junto mismo foro un documento en Word que con las características generales del debe contener: robot manipulador, y con base en ellas  Portada. realizará las siguientes tareas:  Objetivos 

Actividad colaborativa*

Entorno: Entorno de Aprendizaje Colaborativo Productos académicos y ponderación de la actividad colaborativa

Realizar aportes significativos El grupo colaborativo presenta un relacionados con el diseño documento con los siguientes matemático del robot manipulador, elementos: partiendo de las unidades básicas  Portada dadas en el Paso 1.  Objetivos  Análisis cinemático del robot.

Problema a solucionar.

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Realizar el modelo cinemático del robot. 

Matriz de transformación DH.

Realizar el modelo dinámico del robot: 

     

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Función del robot. Número de grados de libertad. Matriz de transformación DH. Modelo dinámico Al menos dos conclusiones. Referencias bibliográficas.

Las referencias bibliográficas se debe Se recomienda usar a Newton estructurar de acuerdo a las normas APA Euler ó Lagranje Euler, y v.6 apoyarse con Matlab.

El foro creado para este Paso, es el lugar en donde cada estudiante colocará sus aportes, respecto al diseño matemático del robot manipulador, se debe tener en cuenta, que es necesario adjuntar pantallazos de cada una de las operaciones realizadas en los cálculos correspondientes. Se debe consolidar la siguiente información:

 Análisis dinámico del robot.  Pantallazos de las simulaciones realizadas.  Conclusiones  Referencias bibliográficas Adjunta el documento en formato PDF con el número del grupo y el Paso de la estrategia, por ejemplo, grupo1-Paso2. Este documento se entrega en el entorno de evaluación y seguimiento

 Realizar los cálculos necesarios para el diseño del modelo Ponderación: 50 puntos. cinemático del robot manipulador.  Realizar los cálculos necesarios para el modelo dinámico.  Utilizar una herramienta computacional como MATLAB, para realizar todos los cálculos matemáticos.  Simular o graficar cada uno de los resultados y tomar pantallazo de ello.  Presentar un informe en donde se incluyan los procedimientos, y cálculos realizados, adjuntando los pantallazos.

Ponderación: 70 puntos.

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Temáticas a desarrollar: Implementación y simulación computacional de tareas robóticas. Número de semanas: Fecha: Momento de evaluación: Cuatro (4) 16 de Abril a 13 de Mayo Intermedia Momento de la estrategia de aprendizaje: Paso 3: Implementación y simulación computacional de tareas robóticas. Actividad individual

Productos académicos y ponderación de la actividad individual

Cada estudiante deberá instalar el Cada estudiante deberá entregar en el software Robocell, luego de eso, mismo foro un documento en Word que realizará una revisión del entorno de debe contener: trabajo de robocell, describiendo en un informe lo siguiente:  Portada.  Objetivos  Ventana principal del Cellsetup.  Descripción de la ventana principal  Periféricos con los que cuenta de Robocell. Robocell.  Relación de los periféricos y  Dispositivos de entrada y salida dispositivos con los que cuenta disponibles. Robocell.  ¿Cómo se realizan los movimientos  Descripción de la metodología para de un robot? realizar los movimientos en un  Realizar un programa en Robocell, a robot. partir del cual un robot SCORBOT,  Programa en Robocell. tome elementos de una banda  Al menos dos conclusiones. transportadora y los deposite de  Referencias bibliográficas. manera ordenada dentro de una caja. La evaluación se hará con base a los aportes de cada estudiante realice. Las referencias bibliográficas se debe estructurar de acuerdo a las normas APA v.6

Actividad colaborativa*

Entorno: Entorno de Aprendizaje Colaborativo Productos académicos y ponderación de la actividad colaborativa

El grupo consolidará la información El grupo colaborativo presenta un dada por cada uno de los integrantes documento con los siguientes del grupo, decidiendo entre todos cuál elementos: de los aportes es el más apropiado,  Portada por su estética y relación de la  Objetivos  Descripción de la ventana información, para ser colocado en el principal, informe grupal. El grupo realizará un video en el que se describa el programa realizado en Robocell y socialice su funcionamiento. Este video debe tener una duración máxima de 7 minutos. Se deben incluir en el trabajo sólo los integrantes del grupo que participaron activamente en el trabajo.

 Relación de periféricos y dispositivos de entrada y salida.  Metodología para el movimiento de un robot en Robocell.  Programa de Robocell.  Video con la descripción del programa.  Conclusiones  Referencias bibliográficas

Adjunta el documento en formato PDF con el número del grupo y el Paso de la estrategia, por ejemplo, grupo1-Paso3. Este documento se entrega en el entorno de evaluación y seguimiento. Ponderación: 50 puntos.

Ponderación: 70 puntos.

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Temáticas a desarrollar: Evaluación final Aprendizaje Basado en Problemas. Número de semanas: Dos (2) Fecha: 15 de Mayo a 27 de Mayo Momento de evaluación: Final Momento de la estrategia de aprendizaje: Paso final. Actividad individual

Productos académicos y ponderación de la actividad individual

Cada estudiante deberá entregar en el foro Cada estudiante debe diseñar el de trabajo final, un documento en Word que programa para un robot SCORBOT, que debe contener: cubra las necesidades descritas en el problema que se encuentra en  Portada. documento Trabajo Final, que se  Objetivos encuentra en el Entorno de Aprendizaje  Descripción del problema. Práctico.  Programa en Robocell  Pantallazos de los movimientos realizados por el Robot SCORBOT.  Al menos dos conclusiones.  Referencias bibliográficas.

Entorno: Entorno de Aprendizaje Colaborativo.

Actividad colaborativa*

Productos académicos y ponderación de la actividad colaborativa

En el foro del trabajo final, Paso 4, los El grupo colaborativo presenta un estudiantes del grupo colaborativo documento con los siguientes analizan las propuestas del programa en elementos: Robocell, eligen y prueban la mejor  Portada  Objetivos opción, la cual será usada en una  Descripción del problema. sustentación.  Programa en Robocell

El grupo colaborativo debe sustentar el  Imágenes que sustenten el funcionamiento del programa. diseño realizado, para lo cual se asignará fecha y hora en la cual  Conclusiones realizarán la socialización del programa,  Referencias bibliográficas el cual deberán implementar en un robot físico a través del escritorio remoto. (Ésta Adjunta el documento en formato PDF con el número del grupo y el La evaluación se hará con base a los acción la coordinará el tutor del curso). Paso de la estrategia, por ejemplo, aportes de cada estudiante realice. Las referencias bibliográficas se debe estructurar de acuerdo a las normas APA v.6. Ponderación: 60 puntos.

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grupo1-Paso4. Este documento se entrega en el entorno de evaluación y seguimiento Ponderación: 65 puntos.

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*LINEAMIENTOS PARA EL DESARROLLO DEL TRABAJO COLABORATIVO Roles a desarrollar por el Roles y responsabilidades para Planeación de actividades para el desarrollo del trabajo colaborativo estudiante dentro del la producción de entregables grupo colaborativo por los estudiantes En el desarrollo de la estrategia y de las actividades colaborativas de carácter sumativa; el estudiante deberá desarrollar un rol1 dentro del grupo, con el fin de generar un sistema organizacional que permita un desarrollo del trabajo ordenado y equitativo con la distribución de responsabilidades.

Moderador

EVALUACIÓN INTERMEDIA DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO A REALIZAR La estrategia utilizada para el desarrollo del curso es la de aprendizaje basado en problemas como experiencia pedagógica organizada para investigar y resolver problemas que se presentan en el mundo real. El ABP facilita la comprensión de los nuevos conocimientos, buscando propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, para que de esta manera logren aprendizajes significativos.

Quien organiza y vigila que se cumplan las tareas propuestas. Responsable de entregar el producto de equipo.

Encargado de organizar los aportes en el documento a entregar. Revisa redacción y ortografía. Colaborador antifraude

Las actividades se dividen en 3 momentos donde el participante resolverá situaciones referentes al problema planteado por el grupo colaborativo.

Evaluador

Además tendrá la misión de revisar que los aportes incluidos en el trabajo final no sea copypaste, esto es muy importante a la hora de entregar el trabajo final. Es el crítico, revisa que los aportes que se van haciendo correspondan con lo solicitado en la Guía Integradora de Actividades y esté de acuerdo con lo estipulado en la Rubrica Analítica de Evaluación.

AVELLANEDA, G, et al (2013). Estrategias de aprendizaje para ambientes virtuales de aprendizaje AVA. Capítulo 3. Universidad Nacional Abierta y a Distancia – Vicerrectoría de Medios y Mediaciones Pedagógicas. Bogotá, Colombia. 1

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Creativo

Vigila el tiempo, aporta ideas y hace preguntas para que los otros también aporten ideas.

Investigador

Lidera las consultas de material bibliográfico y las propuestas de investigación.

Recomendaciones por el docente:  Realizar constante revisión de los entornos del curso.  Participa oportunamente en los foros de trabajo colaborativo y aprendizaje práctico, aplicando la Netiqueta virtual de la UNAD.  Realiza todos los pasos propuestos y fases, relacionando el aprendizaje con lo práctico.  Los aportes realizados faltando tres días para el cierre de la actividad según la agenda del curso, no se tendrán en cuenta para la asignación de la calificación en respeto del cumplimiento de aquellos estudiantes que sí lo han hecho.2  Realizar solicitud de revisión de resultados del proceso evaluativo (calificaciones) tres días después de la publicación de su calificación.3  Los estudiantes con necesidades especiales, podrán tener acceso a herramientas tecnológicas que facilitan el proceso de aprendizaje, las cuales se encuentran en la caja de herramientas ubicada en el Entorno de Conocimiento.  Actualizar el perfil con sus datos personales y una foto de rostro actual, clara, a color y legible.  Participar activamente y en forma oportuna en el Foro General del Curso.  Si el espacio del aula virtual no es suficiente podrá hacer uso de las diversas herramientas tecnológicas como google drive, Dropbox.  Analiza e interpreta la agenda del curso, con el fin de evitar atrasos en el proceso de aprendizaje, siendo consciente que las actividades no se pueden habilitar por solicitud expresa del estudiante sin una debida excusa que soporte su ausencia. Colombia. Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Resolución 006808 (19, agosto, 2014). Referentes y lineamientos para el desarrollo del trabajo colaborativo y el acompañamiento docente. Capítulo III: Lineamiento para el desarrollo del trabajo colaborativo para docentes y estudiantes. Artículo 19. De evaluaciones el trabajo colaborativo. Bogotá D.C.: La Universidad, 2014.16 p. 3 Colombia. Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Acuerdo 0029 (13, diciembre, 2013). Reglamento Estudiantil. Capítulo VII: De la evaluación y la promoción académica. Artículo 61. Revisión de los resultados de la evaluación. Bogotá D.C.: La Universidad, 2013.48 p. 2

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El curso de Robótica Avanzada, es un curso metodológico y no habilitable. Serán anulados parcial o totalmente los trabajos cuyo contenido sea igual a trabajos ya publicados o desarrollados por diferentes grupos del curso.

Al finalizar cada unidad, el estudiante deberá realizar las siguientes acciones básicas, que encontrará en el Entorno de Evaluación y Seguimiento:  Elaboración de una autoevaluación.  De manera individual, el estudiante elaborará un Plan de Mejora en el E-portafolio, basado en el resultado obtenido en la autoevaluación. La Heteroevaluación de las actividades presentadas será reportada en el Entorno de Evaluación y Seguimiento. Uso de la Norma IEEE Para la elaboración del trabajo final, se emplearán las normas IEEE para el desarrollo de artículos, la plantilla al igual que un artículo ejemplo se podrán encontrar en el entorno de aprendizaje práctico. Políticas de plagio: ¿Qué es el plagio para la UNAD? El plagio está definido por el diccionario de la Real Academia como la acción de "copiar en lo sustancial obras ajenas, dándolas como propias". Por tanto el plagio es una falta grave: es el equivalente en el ámbito académico, al robo. Un estudiante que plagia no se toma su educación en serio, y no respeta el trabajo intelectual ajeno. No existe plagio pequeño. Si un estudiante hace uso de cualquier porción del trabajo de otra persona, y no documenta su fuente, está cometiendo un acto de plagio. Ahora, es evidente que todos contamos con las ideas de otros a la hora de presentar las nuestras, y que nuestro conocimiento se basa en el conocimiento de los demás. Pero cuando nos apoyamos en el trabajo de otros, la honestidad académica requiere que anunciemos explícitamente el hecho que estamos usando una fuente externa, ya sea por medio de una cita o por medio de un paráfrasis anotado (estos términos serán definidos más adelante). Cuando hacemos una cita o un paráfrasis, identificamos claramente nuestra fuente, no sólo para dar reconocimiento a su autor, sino para que el lector pueda referirse al original si así lo desea. Existen circunstancias académicas en las cuales, excepcionalmente, no es aceptable citar o parafrasear el trabajo de otros. Por ejemplo, si un docente asigna a sus estudiantes una tarea en la cual se pide claramente que los estudiantes respondan utilizando sus ideas y palabras exclusivamente, en ese caso el estudiante no deberá apelar a fuentes externas aún, si éstas estuvieran referenciadas adecuadamente.

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