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Implementación libre de sensores de fuerza de un control híbrido de posición-fuerza para robots paralelos impulsados por cables sobreconstruidos

Autores: Guagliumi, Luca; Berti, Alessandro; Monti, Eros; Fabritius, Marc; Martin, Christoph; Carricato, Marco

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Implementación libre de sensores de fuerza de un control híbrido de posición-fuerza para robots paralelos impulsados por cables sobreconstruidos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Estrategia de control híbrida propuesta
Robots paralelos accionados por cable
Control de fuerza
Resultados experimentales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 47

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone una estrategia de control híbrido de posición-fuerza para robots paralelos impulsados por cables (CDPR) sobreconstruidos. Los CDPR sobreconstruidos tienen más cables que grados de libertad, y la idea del controlador propuesto es controlar algunos cables en longitud y otros en fuerza. Se desarrollan dos implementaciones del controlador, una utilizando el par motor y otra utilizando el error de seguimiento del motor en el bucle de retroalimentación para el control de fuerza de los cables. Se introduce un modelo de fricción de la cadena cinemática del robot para mejorar la precisión de la estimación de la fuerza de los cables. En comparación con enfoques similares disponibles en la literatura, la novedad de la estrategia de control propuesta es que no depende de sensores de fuerza, lo que reduce la complejidad y el costo del hardware. El esquema de control desarrollado se compara con métodos clásicos que explotan sensores de fuerza y con un controlador cinemático inverso puro. Los resultados experimentales muestran que el nuevo controlador proporciona un buen seguimiento de las fuerzas de los cables deseadas, manteniéndolas dentro de los límites establecidos. La precisión de posicionamiento y la repetibilidad son similares a las obtenidas con los otros controladores. El nuevo enfoque también permite un cambio en línea entre el control de posición y el control de fuerza de los cables.

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