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Modelado y control de robots en el espacio de fases en el marco de la teoría del tornillo utilizando álgebra geométrica

Autores: Medrano-Hermosillo, Jesús Alfonso; Lozoya-Ponce, Ricardo; Rodriguez-Mata, Abraham Efraím; Baray-Arana, Rogelio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Modelado y control de robots en el espacio de fases en el marco de la teoría del tornillo utilizando álgebra geométrica


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelado dinámico
Control
Manipuladores de robots
Ecuaciones de Hamilton
Tornillos
Co-tornillos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El siguiente artículo trata sobre el modelado dinámico y control de manipuladores de robots utilizando las ecuaciones de Hamilton en el marco de la teoría del tornillo. La diferencia entre el trabajo propuesto y diversos métodos en la literatura es la facilidad de obtener las leyes de control directamente con tornillos y co-tornillos, lo cual es considerado robótica moderna por diversos autores. Además, se introduce el álgebra geométrica (GA) como una herramienta simple e iterativa para obtener tornillos y co-tornillos. Por otro lado, al igual que los controladores, las ecuaciones de movimiento hamiltonianas (en el espacio de fases) son desarrolladas utilizando co-tornillos y tornillos, lo cual es un enfoque novedoso para calcular las ecuaciones dinámicas de los robots. Respecto a los controladores, se diseñan dos leyes de control para garantizar la convergencia del error a cero. Los controladores se calculan utilizando la linealización de retroalimentación tradicional y la teoría del control de modo deslizante. El primero es fácil de programar y la segunda teoría proporciona robustez para las perturbaciones coincidentes. Por otro lado, para probar la estabilidad del sistema en lazo cerrado, se calculan diferentes funciones de Lyapunov con co-tornillos y tornillos para garantizar su convergencia a cero. Finalmente, se ilustran diversas simulaciones para mostrar una comparación de los controladores diseñados con los enfoques más famosos.

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