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Arquitectura de control EtherCAT en tiempo real para un humanoide electrohidráulico

Autores: Ghandour, Maysoon; Jleilaty, Subhi; Ait Oufroukh, Naima; Olaru, Serban; Alfayad, Samer

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Arquitectura de control EtherCAT en tiempo real para un humanoide electrohidráulico


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Actuadores electrohidráulicos
Robots humanoides
Arquitectura de control
Algoritmo de seguridad
Estabilidad
Software de código abierto

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los actuadores electrohidráulicos han experimentado un desarrollo significativo en los últimos años debido a sus notables habilidades para realizar movimientos complejos y dinámicos. Integrar dicho actuador en humanoides es altamente beneficioso, lo que lleva a un humanoide capaz de realizar tareas complejas que requieren una alta fuerza. Esto destaca la importancia de la seguridad, especialmente dado que la alta potencia de salida y la interacción segura parecen ser contradictorias; cuanto mayor sea la capacidad del robot para generar movimientos dinámicos de alta intensidad, más difícil será lograr la seguridad, ya que esto requiere gestionar una gran cantidad de energía del motor antes, durante y después de la colisión. No importa la tecnología o algoritmo que se utilice para lograr la seguridad, ninguno puede implementarse sin un sistema de control estable. Por lo tanto, uno de los principales parámetros sigue siendo la calidad y confiabilidad de la arquitectura de control del robot al manejar una gran cantidad de datos sin fallos del sistema. Este documento aborda el desarrollo de una arquitectura de control estable que garantiza, en etapas posteriores, que el algoritmo de seguridad se implemente correctamente. La arquitectura de control óptima para utilizar y garantizar el beneficio máximo de los actuadores electrohidráulicos en robots humanoides es uno de los temas importantes en este campo. Para un funcionamiento estable y seguro del humanoide, el desarrollo de la arquitectura de control y la comunicación entre los diferentes componentes deben cumplir con algunos requisitos como estabilidad, robustez, velocidad y complejidad reducida, asegurando la fácil adición de numerosos componentes. Este documento presenta la arquitectura de control desarrollada para un humanoide accionado por un actuador electrohidráulico subdesarrollado. La solución propuesta tiene la ventaja de ser una arquitectura de control distribuida, en tiempo real, de código abierto, modular y adaptable, lo que permite la integración sencilla de numerosos sensores y actuadores para emular acciones humanas e interactuar con ellos de manera segura. La contribución de este documento es una mejora en la tasa actualizada en comparación con otros humanoides en un 20% y en un 40% en la latencia del maestro. Los resultados demuestran el potencial de utilizar el bus de campo EtherCAT y software de código abierto para desarrollar una arquitectura de control de robot estable capaz de integrar algoritmos de seguridad en etapas posteriores.

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