1.1: Introducción al Curso

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Franz S. Hover & Michael S. Triantafyllou
Massachusetts Institute of Technology via MIT OpenCourseWare

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El material aquí presentado es utilizado en un curso de nivel junior y superior en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, titulado Diseño de Sistemas Robóticos Electromecánicos. El ingrediente clave en este curso -y lo que lo diferencia de muchos otros cursos relacionados- es la incertidumbre que se encuentra cada vez que un sistema construido se instala realmente en el campo. Podemos encontrar incertidumbre en el entorno operativo, ya sea un espacio aéreo ventoso, una carretera llena de baches o un piso de fábrica sembrado de obstáculos. También encontramos incertidumbre en los parámetros que definen un sistema, por ejemplo, masas y rigideces y amortiguaciones, constantes de par y tamaño físico. Finalmente, dado que los sistemas electromecánicos complejos involucran sensores y actuadores, tenemos que reconocer la incertidumbre en la medición y el control de retroalimentación. En última instancia, dichos sistemas están destinados a lograr objetivos específicos, y la tarea del diseñador es lograr robustez, rendimiento y rentabilidad en presencia de incertidumbre.

Las notas que aquí se dan son escusas pero pretenden ser autocontenidas. El objetivo es proporcionar relaciones fundamentales útiles para modelar y crear sistemas que tengan que operar con incertidumbre. Como motivación, enfocamos mucha atención en las olas oceánicas como un entorno aleatorio prototípico, y realizamos un análisis simplificado de movimiento lineal y de fuerza para estructuras y vehículos marinos. También está disponible una compilación separada de problemas de tarea resueltos.