Interacción entre humanos y robots con control de deformación plástica
Autores: Murakami, Kenichi; Ishimoto, Koki; Senoo, Taku; Ishikawa, Masatoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Interacción entre humanos y robots con control de deformación plástica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Control de fuerza
Control de impedancia
Control de deformación plástica
Senoo et al.
Errores de modelado
Errores de parámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, el control de fuerza se ha vuelto más importante debido a la interacción física de los robots con los humanos y las aplicaciones de los robots en entornos complejos. El control de impedancia se utiliza ampliamente en el control de fuerza; sin embargo, no puede reproducir el comportamiento de la deformación plástica porque regresa a la posición inicial cuando se retira la fuerza, similar a la deformación elástica. Por otro lado, Senoo et al. han propuesto un control de deformación plástica basado en el modelo de Maxwell. Sin embargo, dado que el control de deformación plástica se basa en un modelo, está sujeto a errores de modelado y de parámetros del sistema controlado. Una mano robótica es relativamente pequeña y ligera; debido a que utiliza una caja de cambios con una alta relación de reducción para sus articulaciones, se ve significativamente afectada por la fricción y tiende a desviarse fuertemente del movimiento deseado. Por lo tanto, en este estudio, se propone un método que es robusto contra errores de modelado y de parámetros al retroalimentar el error de la trayectoria deseada con el bucle de posición interno. Luego, se muestra la efectividad del método propuesto a través de simulaciones y experimentos utilizando un sistema robótico real.
Descripción
En los últimos años, el control de fuerza se ha vuelto más importante debido a la interacción física de los robots con los humanos y las aplicaciones de los robots en entornos complejos. El control de impedancia se utiliza ampliamente en el control de fuerza; sin embargo, no puede reproducir el comportamiento de la deformación plástica porque regresa a la posición inicial cuando se retira la fuerza, similar a la deformación elástica. Por otro lado, Senoo et al. han propuesto un control de deformación plástica basado en el modelo de Maxwell. Sin embargo, dado que el control de deformación plástica se basa en un modelo, está sujeto a errores de modelado y de parámetros del sistema controlado. Una mano robótica es relativamente pequeña y ligera; debido a que utiliza una caja de cambios con una alta relación de reducción para sus articulaciones, se ve significativamente afectada por la fricción y tiende a desviarse fuertemente del movimiento deseado. Por lo tanto, en este estudio, se propone un método que es robusto contra errores de modelado y de parámetros al retroalimentar el error de la trayectoria deseada con el bucle de posición interno. Luego, se muestra la efectividad del método propuesto a través de simulaciones y experimentos utilizando un sistema robótico real.