Intercepción de Trayectorias de Objetos en Movimiento en Tiempo Prescrito Usando Manipuladores Robóticos
Autores: Flores-Campos, Juan Alejandro; Torres-San-Miguel, Christopher René; Paredes-Rojas, Juan Carlos; Perrusquía, Adolfo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Intercepción de Trayectorias de Objetos en Movimiento en Tiempo Prescrito Usando Manipuladores Robóticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Intercepción de trayectoria
Sincronización
Plataformas robóticas
Ajuste de controladores
Respuesta dinámica
Restricciones de velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La intercepción de trayectorias es un elemento crítico de sincronización en los sectores de transporte y manufactura que utilizan plataformas robóticas. Esto se realiza generalmente emparejando la posición y velocidad de un objeto objetivo con la posición y velocidad del robot interceptor. Sin embargo, la tarea de sincronización se complica por (i) el ajuste adecuado de la ganancia del controlador, (ii) la respuesta dinámica de la plataforma robótica, (iii) las restricciones de velocidad en los actuadores y (iv) el perfil de trayectoria exhibido por el objeto en movimiento. Esto significa que el tiempo de intercepción no está controlado, lo cual es crítico para la optimización de energía, recursos y producción. Este documento propone un algoritmo de intercepción de trayectorias en un tiempo prescrito para manipuladores robóticos. El enfoque utiliza las propiedades de convergencia en tiempo finito del control por modo deslizante combinado con un atractor terminal basado en un generador de base temporal. El enfoque combinado garantiza la intercepción de trayectorias en un tiempo prescrito con propiedades robustas. Se realizan estudios de simulación utilizando los primeros tres grados de libertad (DOFs) de un robot RV-M1 bajo tareas de intercepción de un solo objeto y múltiples objetos. Los resultados verifican la efectividad de la metodología propuesta bajo diferentes configuraciones de hiperparámetros.
Descripción
La intercepción de trayectorias es un elemento crítico de sincronización en los sectores de transporte y manufactura que utilizan plataformas robóticas. Esto se realiza generalmente emparejando la posición y velocidad de un objeto objetivo con la posición y velocidad del robot interceptor. Sin embargo, la tarea de sincronización se complica por (i) el ajuste adecuado de la ganancia del controlador, (ii) la respuesta dinámica de la plataforma robótica, (iii) las restricciones de velocidad en los actuadores y (iv) el perfil de trayectoria exhibido por el objeto en movimiento. Esto significa que el tiempo de intercepción no está controlado, lo cual es crítico para la optimización de energía, recursos y producción. Este documento propone un algoritmo de intercepción de trayectorias en un tiempo prescrito para manipuladores robóticos. El enfoque utiliza las propiedades de convergencia en tiempo finito del control por modo deslizante combinado con un atractor terminal basado en un generador de base temporal. El enfoque combinado garantiza la intercepción de trayectorias en un tiempo prescrito con propiedades robustas. Se realizan estudios de simulación utilizando los primeros tres grados de libertad (DOFs) de un robot RV-M1 bajo tareas de intercepción de un solo objeto y múltiples objetos. Los resultados verifican la efectividad de la metodología propuesta bajo diferentes configuraciones de hiperparámetros.