Análisis del rendimiento de seguimiento de trayectoria y rechazo de perturbaciones de controladores clásicos y avanzados para un robot SCORBOT
Autores: Kern, John; Urrea, Claudio; Verdejo, Humberto; Agramonte, Rayko; Becker, Cristhian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis del rendimiento de seguimiento de trayectoria y rechazo de perturbaciones de controladores clásicos y avanzados para un robot SCORBOT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Diseño
Evaluación
Esquemas de control
Trayectorias conjuntas
Robot SCORBOT-ER V plus
Dinámica
Actuadores
Fuerzas de fricción
Estrategias de control clásicas
Par
PID
Estrategias de control avanzadas
Difusa
Predictiva
Compensación gravitacional
Modelos inversos
Motores
Transmisiones
Movimiento por correa
Pruebas computacionales
Perturbación externa
Evaluación
Curvas de trayectoria
Errores en las juntas
índices de rendimiento
Media cuadrática residual
Desviación estándar residual
índice de concordancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta el diseño y la evaluación de cuatro esquemas de control para el monitoreo y la regulación de trayectorias de juntas aplicadas en el modelo dinámico de un robot SCORBOT-ER V plus, que incluye la dinámica de los actuadores y la estimación de las fuerzas de fricción presentes en las juntas. Se consideran las dos estrategias de control clásicas: cálculo de torque y PID, y las dos estrategias de control avanzadas: difusa y predictiva. En este último caso, se incorpora una etapa de compensación gravitacional, así como los modelos inversos de los motores y las transmisiones de movimiento por correa para cada junta. Se realizan pruebas computacionales aplicando una perturbación externa de tipo escalón a la tercera junta del robot. Finalmente, se presenta una evaluación de los resultados obtenidos a través de curvas de trayectoria, errores de junta y los tres índices de rendimiento: media cuadrática residual, desviación estándar residual e índice de concordancia.
Descripción
Este trabajo presenta el diseño y la evaluación de cuatro esquemas de control para el monitoreo y la regulación de trayectorias de juntas aplicadas en el modelo dinámico de un robot SCORBOT-ER V plus, que incluye la dinámica de los actuadores y la estimación de las fuerzas de fricción presentes en las juntas. Se consideran las dos estrategias de control clásicas: cálculo de torque y PID, y las dos estrategias de control avanzadas: difusa y predictiva. En este último caso, se incorpora una etapa de compensación gravitacional, así como los modelos inversos de los motores y las transmisiones de movimiento por correa para cada junta. Se realizan pruebas computacionales aplicando una perturbación externa de tipo escalón a la tercera junta del robot. Finalmente, se presenta una evaluación de los resultados obtenidos a través de curvas de trayectoria, errores de junta y los tres índices de rendimiento: media cuadrática residual, desviación estándar residual e índice de concordancia.