Efectos de la Temperatura y la Configuración de Montaje en la Identificación de Parámetros Dinámicos de Robots Industriales
Autores: Raviola, Andrea; Guida, Roberto; De Martin, Andrea; Pastorelli, Stefano; Mauro, Stefano; Sorli, Massimo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Efectos de la Temperatura y la Configuración de Montaje en la Identificación de Parámetros Dinámicos de Robots Industriales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Parámetros dinámicos
Modelo matemático
Manipuladores industriales
Torques de las articulaciones
Datos experimentales
Condiciones de operación del robot
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los parámetros dinámicos son cruciales para la definición de modelos de alta fidelidad de manipuladores industriales. Sin embargo, dado que a menudo son parcialmente desconocidos, se discute y valida un modelo matemático capaz de identificarlos con los robots colaborativos UR3 y UR5 de Universal Robots. Según los datos experimentales adquiridos, este procedimiento permite reducir el error en los torques de las articulaciones estimados en aproximadamente un 90% con respecto al obtenido utilizando solo la información proporcionada por el fabricante. La presente investigación también destaca cómo los cambios en las condiciones de operación del robot afectan su comportamiento dinámico. En particular, el proceso de identificación se ha aplicado a un conjunto de datos obtenido al comandar la misma trayectoria múltiples veces a ambos robots bajo temperaturas de articulaciones en aumento. Se han observado reducciones promedio de los coeficientes de fricción viscosa de aproximadamente un 20% y un 17% para los robots UR3 y UR5, respectivamente. Además, se muestra cómo la configuración de montaje del manipulador afecta el número de parámetros dinámicos de base necesarios para estimar correctamente los torques de las articulaciones de los robots. La capacidad del modelo propuesto para tener en cuenta diferentes configuraciones de montaje se verifica realizando el procedimiento de identificación en un conjunto de datos generado a través de un gemelo digital de un robot UR5 montado en el techo.
Descripción
Los parámetros dinámicos son cruciales para la definición de modelos de alta fidelidad de manipuladores industriales. Sin embargo, dado que a menudo son parcialmente desconocidos, se discute y valida un modelo matemático capaz de identificarlos con los robots colaborativos UR3 y UR5 de Universal Robots. Según los datos experimentales adquiridos, este procedimiento permite reducir el error en los torques de las articulaciones estimados en aproximadamente un 90% con respecto al obtenido utilizando solo la información proporcionada por el fabricante. La presente investigación también destaca cómo los cambios en las condiciones de operación del robot afectan su comportamiento dinámico. En particular, el proceso de identificación se ha aplicado a un conjunto de datos obtenido al comandar la misma trayectoria múltiples veces a ambos robots bajo temperaturas de articulaciones en aumento. Se han observado reducciones promedio de los coeficientes de fricción viscosa de aproximadamente un 20% y un 17% para los robots UR3 y UR5, respectivamente. Además, se muestra cómo la configuración de montaje del manipulador afecta el número de parámetros dinámicos de base necesarios para estimar correctamente los torques de las articulaciones de los robots. La capacidad del modelo propuesto para tener en cuenta diferentes configuraciones de montaje se verifica realizando el procedimiento de identificación en un conjunto de datos generado a través de un gemelo digital de un robot UR5 montado en el techo.