DATOS DEL INVESTIGADOR PRINCIPAL
Nombre	Willy Rodriguez Quintero
Nombre del perfíl	Investigador Por Proyecto
Grupo de investigación	Sistemas y Computación
Línea de investigación	Educación y Tecnología
Equipo del proyecto	Yeyson Alejandro Becerra Mora Docente
TÍTULO DEL PROYECTO	Herramienta virtual para ayuda en el proceso de aprendizaje en el area de la robótica
PALABRAS CLAVE	web;educación;tele-operación
OBJETIVOS DEL PROYECTO	Desarrollar una herramienta virtual que permita al estudiantado del Politécnico Grancolombiano ampliar sus conocimiento en robótica visto desde la teoría. *Diseñar un robot de bajo costo y fácil de manipulación. *Construir un robot de 3 grados de libertad. *Utilizar software libre. *Implementar un control para el robot. *Desarrollar una interfaz web de usuario a través de la intranet de la Universidad. *Diseñar pruebas de destreza lógica para el estudiante, que sean manipuladas a través del robot. *Permitir al estudiante crear sus propias rutinas de manipulación del robot. *Simular en la interfaz web un robot de 3 grados de libertad.
PERTINENCIA ESPISTEMOLÓGICA DEL PROYECTO	La Universidad actualmente no cuenta con un herramienta tecnológica de este tipo, la cual permitirá asentar bases en la área de la robótica tales como la manipulación del robot, las limitantes del mismo, cinemática y dinámica además de estar el robot en un ambiente teleoperado. El estudiante manipulará un robot real desde un ambiente virtual, integrá tecnologías que permitan el desarrollo del proyecto como un robot teleoperado a través de una herramienta web. Aprovechando el próximo espacio del laboratorio de robótica la plataforma desarrollada hará parte de este
RELEVANCIA DEL PROYECTO PARA LA INSTITUCIÓN Y PARA LOS BENEFICIARIOS DEL PROYECTO	El proyecto enriquece al estudiante en el área de la robótica la cual no ha sido explotada a profundidad por la Universidad y en general por el país, visto desde la parte virtual. Generar competencias en el campo de la robótica creara un nuevo ambito de investigación en esta área, aportará al desarrollo del país ya que cubrirá a una mayor población en este tipo de conocimientos, esto con el fin de aportar soluciones a la industria y no mantener dependencia de otros países. El desarrollo esta enfocado especialmente a los estudiantes de ingeniería, tecnología y cualquier estudiante que este interesado en el área de la robótica.
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN	Existe una carencia en herramientas virtules enfocadas a la robótica en las universidades colombianas por lo cual se presume un desinteres por avanzar en el conocimiento de esta área.
METODOLOGÍA	Tipo de investigación experimental. Universo el estudiantado de la facultad de ingeniería. La muestra el estudiante que haga uso del robot teleoperado. Se seleccionara la morfología del robot a construir posteriormente se realizará el debido tratamiento matemático que lleve a la selección de los elementos adecuados. Ensamble de los elementos seleccionados y realizar las debidas pruebas para su correcto funcionamiento. Selección de los lenguajes de programación apropiados para el desarrollo de la plataforma. Desarrollo de software que permita el control del robot así como las pruebas a realizar para el mismo. Diseño del portal web y la inteligencia del mismo para la comunicación con el software de control. Las pruebas a realizar por el estudiante determinaran su destreza en la manipulación del robot, tales pruebas seran tomar objetos de formas geométricas que se encuentren entorno al robot. Generacion de un control intuitivo atravez de la interfaz de usuario. Genereación de un entorno grafico que representa al robot en 3 planos diferentes en la interfaz de usuario
RESULTADOS ESPERADOS	*Una herramienta web que sea práctica e intuitiva para el usuario para un fácil manejo de la plataforma *El estudiantado se interese más por el área de la robótica *Generacion de nuevas ideas para el mejoramiento de la plataforma *Adaptar el modulo robótica a educación virtual
DURACIÓN DEL PROYECTO
POSIBLES FUENTES DE FINANCIACIÓN EXTERNA
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA	* Lee, C. S. G., (1982). Robot Arm Kinematics, Dynamics, and Control. IEEE Computer, 15, 12, 62-80. * Bejczy, A. K., (1974). Robot Arm Dynamics and Control. Tech. Memo, 33-669. * Paul, R. P., (1980). Modeling, Trajectory Calculation, and Serving of a Computer Controlled Arm. Stanford Artificial Intelligence laboratory Memo, AM-177. * Lee, C. S. G., Lee, B. H., Nigam, R., (1982). An Efficient Formulation of Robot Arm Dynamics for Control and Computer Simulation. CRIM Tech. Report RSD-TR-8-82. Detrás de cada movimiento robótico existe una serie de evaluaciones geométricas complejas y ecuaciones que describen la dinámica del movimiento del robot. Estos fueron algunos de los primeros trabajos que modelaron la cinemática y la dinámicamente un brazo robótico. Conceptos como matriz homogénea de transformación, el algoritmo de denavit-hartenberg para la cinemática y formulaciones tales como La Grange -Euler, Newton-Euler entre otras para hallar la dinámica del robot * Lee, C. S. G., Ziegler, M., (1984). Geometric Approach in Solving Inverse Kinematics of PUMA Robots. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. AES-20, No 6. Se plantea nuevas morfologías que se adapten a la solución de problemas en la industria tal como fue el robot tipo PUMA se da necesidad de utilizar la cinemática inversa para el posicionamiento de los esalvones. * Berns, K., Vogt, H., Asfour, T., Dillman, R., (1998). Design and Control Architecture of an Anthropomorphic Robot Arm. ICAM. Conceptos tales como moldeamiento cinematico, diseño mecánico y el rango de movimiento tiene que tenerse en cuenta para la construcción de brazos robóticos antropomórficos que están inspirados en la biología del ser humano. * Kucuc, S., Bingul, Z., (2004). The Inverse kinematics Solution of Industrial Robot Manipulators. IEEE. La cinemática inversa es herramienta matemática para obtener cualquier punto en el espacio de trabajo del robot. * Barrientos, A. et al. Fundamentos de Robótica. Madrid: McGraw-Hill, 2007. 8448156366 Las restricciones que tiene el robot dependen del tipo morfología y de sus actuadores (e.g motores con limitantes en sus grados de giro, cilindros neumáticos su carrera) * Matthew, M. (2011). HTML5: The Missing Manual. :O'Reilly Media * Estelle W, Louis L, Alexis G. (2011) HTML5 & CSS3 For The Real World, 1st Edition. :SitePoint HTML es más que un formato de híper texto que permite mostrar un ambiente grafico muy amigable para el usuario desde un navegador web con la unión CSS que son hojas de estilo en cascada que prácticamente hace es darle una decoración a las etiquetas de html mas no se le puede dar inteligencia o lógica de programación. Las nueva tendencia de html es html5 el cual tiene nuevas etiquetas con las cuales se puede llegar a tener una multimedia muy poderosa en un navegador web, pero en la actividad hay un problema con la compatibilidad entre navegadores hablamos de (Internet Explorer y sus versiones, Firefox y Chrome ). * Robin, N. (2009). Learning PHP, MySQL, and JavaScript: A Step-By-Step Guide to Creating Dynamic Websites. :O'Reilly Media * David, S, M. (2011). JavaScript & jQuery: The Missing Manual, 2nd Edition. :O'Reilly Media / Pogue Press Para lograr una inteligencia en una aplicación web el lenguaje PHP es uno de los más utilizados ya que con él se pueden ejecutar y generar algoritmos lógicos que cumplan una serie tareas por medio de acciones ya sean programadas o por acciones del usuario también se le puede dar un nivel de inteligencia a las aplicaciones web para evitar en algunas ocasiones fallas humanas. Utilizando leguajes complementarios con JavaScript es posible generar interfaces mucho mas agradables para los usuarios finales también se pueden recolectar datos y guardar información de las actividades que se realizan en las interfaces por medio de una base de datos de Mysql la cual es muy popular entre desarrolladores por su fácil uso con PHP y por ser gratuita al igual que PHP. * Pedro, M, R. Julian, C, R. (2000) Comunicaciones Industriales. Mexico: Paraninfo * Harvey, M, D. Paul, J, D. (1995) Como programar C/C++ 2nd Edicion. Mexico: Pearson Las técnicas y procedimientos que se utilizan actualmente en las comunicaciones entre dispositivos electrónicos utilizan diferentes tipos de protocolos entre los que encontramos el RS232, la teleinformática y transmisión de datos entre diferentes dispositivos tiene que cumplir con una serie de protocolos para que ambos elementos entiendan las señales que intercambian. El acceso a los puertos de E/S en un PC pueden ser manipuladas desde lenguajes de programación como C y C++ estos leguajes cuentan con librerías que permiten la comunicación entre el un periférico y el computador. Lenguajes como PHP, C y C++ son los más utilizados en desarrollos de proyectos tanto educativos como industriales.
ENTREGABLES	*Diseño (planos, calculos, actuadores y deficion del tipo material de la estructura) del Robot de 3 grados de libertad *Robot de 3 grados de libertad tele-operado desde Software web
CRONOGRAMA	TIPO DESCRIPCIÓN F.INICIO F.FINAL Actividad Seleccion robot 02/10/2012 07/10/2012 Actividad Diseño robot software cad 08/10/2012 20/12/2012 Actividad Compra materiales 01/12/2012 10/12/2012 Actividad Verificacion partes 10/12/2012 15/12/2012 Actividad ensable partes prototipo 15/12/2012 25/12/2012 Actividad prueba estructura mecanica 05/01/2012 30/01/2012 Actividad Desarrollo software control 02/02/2013 20/02/2013 Actividad Diseño grafico plataforma virtual 10/02/2013 05/03/2013 Entregable Diseño (planos, calculos, actuadores y deficion del tipo material de la estructura) del Robot de 3 grados de libertad 08/02/2012 08/02/2012 Actividad Ajuste de piezas finales 21/02/2013 10/03/2013 Actividad Pruebas prototipo y software de control 25/02/2013 10/03/2013 Actividad Corte y doble de piezas fianles 11/03/2013 16/03/2013 Actividad codificacion html,js,jquery,css desarrollo php 06/03/2013 20/07/2013 Actividad comunicacion software controll y plataforma virtual 20/05/2013 15/08/2013 Actividad ensamble piezas definitivas 05/05/2013 05/07/2013 Actividad Conexion robot con software 06/07/2013 28/07/2013 Actividad Pruebas de funcionalidad en conjunto 29/07/2013 26/08/2013 Actividad Afinacion y detalles 30/08/2013 25/09/2013 Entregable Robot de 3 grados de libertad tele-operado desde Software web 01/10/2013
PEDIDO DE BIBLIOGRAFÍA	AUTOR TÍTULO EDITORIAL Ferre, M. Buss, M. Aracil, R. Melchiorri, C. Balaguer, C. Advances in Telerobotics.(2007) Advisory Board
ANEXOS