STC16 – Programación y Comunicación de un Brazo Robótico
DURACIÓN DEL CURSO:
12–16 de enero de 2026
CRÉDITOS ECTS
3
HORARIO:
Horario de 9:00 a 12:00 y de 13:00 a 15:00
MODALIDADES:
Online o presencial en ITCL.
Este curso forma parte del Máster Europeo AI4CI – Inteligencia Artificial para Industrias Conectadas.
El máster AI4CI es un máster europeo impartido en las universidades Conservatoire National des Arts et Métiers (Cnam), París, Francia; Cnam Grand Est (CGE), Mulhouse, Francia; y la National Technical University of Ukraine (NTUU), Kiev, Ucrania; y a partir del próximo curso académico también en la Universidad de Ulm, Ulm, Alemania; la Universidad Babeș-Bolyai (UBB), Cluj-Napoca, Rumanía; la Universidad de Avignon, Avignon, Francia; y la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), Barcelona, España.
El programa de formación del máster abarca:
- fundamentos de inteligencia artificial y aprendizaje automático aplicados a sistemas en red.
- automática y automatización avanzada, para redes industriales y robótica;
- arquitecturas de red avanzadas, IoT y sistemas informáticos;
Los profesores del máster incluyen académicos de nuestros socios europeos y expertos de la industria activos en las áreas técnicas del máster en proyectos internacionales, europeos y nacionales de investigación industrial colaborativa, estandarización y organismos de código abierto.
CONTENIDO PRINCIPAL:
Conocer los principios matemáticos que gobiernan el movimiento de un robot y aprender a aplicarlos en programas sencillos.
Aprender a programar trayectorias simples y corregir operaciones preprogramadas en un robot.
Conocer los diferentes tipos y niveles de comunicación que tiene un robot con su entorno.
Adquirir el conocimiento necesario para llevar a cabo comunicaciones de bajo nivel con sistemas sensorizados. Aprender a realizar comunicaciones con PLCs, por ejemplo Siemens.
PRERREQUISITOS:
- Fundamentos de robótica: conceptos básicos como cinemática y dinámica de brazos robóticos.
- Electrónica básica: resistencia, tensión, corriente y componentes electrónicos comunes.
- Programación: experiencia previa en Python o C++.
EVALUACIÓN:
- Cuestionarios y pruebas cortas de asimilación durante el curso: 50 %
- Proyecto final, individual o en grupo: 50 %
CONTENIDOS PRINCIPALES:
1. Principios Matemáticos y Mecánicos de la Operación de Robots
En esta sección, le enseñaremos los principales tipos de brazos robóticos articulados y sus diferencias clave. Estudiaremos los componentes principales de estos robots y los conceptos matemáticos que gobiernan su movimiento.
2. Lenguajes de Comunicación: Diferencias en la Programación entre Marcas
Esta parte cubrirá los paradigmas de comunicación más importantes utilizados para interconectar los controladores de robots con otros equipos industriales. Veremos cómo los robots se comunican con sus sistemas de control externos (PLCs y buses profibus, profinet, opc).
Discutiremos sus ventajas y desventajas, los tipos de industrias en los que se utilizan, y proporcionaremos ejemplos.
3. Programación de Bajo Nivel
a) Programación de Bajo Nivel para el Control de un Brazo Robótico
En esta sesión, nos centraremos en el control de un brazo robótico utilizando el lenguaje de programación industrial RAPID, que se usa en robots ABB. Los participantes aprenderán a crear rutinas básicas de movimiento, definir sistemas de coordenadas, e interactuar con el controlador del robot. Además, exploraremos cómo ejecutar movimientos punto a punto y manejar señales simples de entrada/salida,
b) Control de un Brazo Robótico con Python y ROS
En esta sesión, nos centraremos en el control de un brazo robótico utilizando el lenguaje de programación Python. Trasladaremos el conocimiento de la primera sesión a bibliotecas de Python para controlar una plataforma de brazo robótico en un entorno simulado usando Gazebo. También cubriremos los fundamentos de ROS (Robot Operating System) con brazos robóticos y lo compararemos con otros sistemas de robótica industrial.
4. Fundamentos de Visión por Computador y Comunicación con Brazos Robóticos para Operaciones Inteligentes
Cubriremos los fundamentos de las técnicas clásicas de visión por computador en 2D y 3D para detectar patrones deseados en configuraciones industriales reales, permitiendo que los brazos robóticos alcancen o eviten dichos patrones. También incluiremos métodos para realizar la calibración mano-ojo para que el sistema de coordenadas del robot esté sincronizado con los sistemas de visión.
Laboratorio Supervisado:
Ejecución de un ejercicio práctico en ABB RobotStudio donde el controlador del robot y el brazo robótico se conectan utilizando OPC.
En este ejercicio práctico, utilizaremos RobotStudio para simular un robot ABB y establecer comunicación entre el controlador virtual del robot y un servidor OPC. Configuraremos las variables necesarias del controlador y crearemos señales digitales para permitir el intercambio de datos en tiempo real. Después, enlazaremos estas señales a un cliente OPC externo para monitorizar el estado del robot y enviar comandos simples. Finalmente, validaremos la comunicación comprobando que las acciones enviadas desde el cliente OPC se reflejen en los movimientos del brazo robótico dentro de RobotStudio, reproduciendo un entorno de automatización industrial.
- Fundamentos de Visión por Computador 2D:
– Tipos de representaciones 2D y cómo procesarlas (2 horas) (Python)
– Detección de objetos por forma y color: técnicas de extracción de características y agrupamiento de píxeles (2 horas) (Python)
– Ejercicio para detectar objetos en imágenes 2D en escenarios industriales dados utilizando el conocimiento adquirido.
– Noción de visión por computador avanzada: teoría básica y casos interesantes (clase de 1 hora - Principios Básicos de la Visión por Computador 3D:
– Tipos básicos de datos 3D y qué sensores utilizar para obtenerlos (2 horas) (Python)
– Enfoques para procesar datos 3D: profundidad, color, forma y orientación (2 horas) (Python)
– Ejercicio para detectar objetos en imágenes 3D en escenarios industriales dados utilizando el conocimiento adquirido. Preparar una presentación explicando el enfoque (tarea para casa) - Fundamentos del Control del Simulador Gazebo u Otro Entorno de Simulación (2 horas)
- Calibración Mano-Ojo: Fundamentos y Ejemplo (2 horas)
CALENDARIO:
Curso intensivo en enero de 2026 (12 al 16), con sesiones de mañana y tarde según el horario semanal indicado en la tabla del documento
OBJETIVOS PEDAGÓGICOS
Aprender los principios teóricos y prácticos que gobiernan el movimiento de un robot y aplicarlos en programas sencillos empleados en la industria. Esto incluye:
- Programar trayectorias simples en un brazo robótico.
- Corregir secuencias preprogramadas usando herramientas industriales, tanto open-source como propietarias.
- Comprender las distintas estrategias de comunicación entre el robot y su entorno.
- Introducción a los fundamentos de visión por computador para realizar operaciones inteligentes con robots articulados.
MATERIAL NECESARIO:
Todo el hardware y software requeridos serán proporcionados durante el curso.
