Control basado en modelos elasto-geométricos de manipuladores industriales utilizando retroalimentación de fuerza: Aplicación a la conformado incremental de chapas
Autores: Johra, Marwan; Courteille, Eric; Deblaise, Dominique; Guégan, Sylvain
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control basado en modelos elasto-geométricos de manipuladores industriales utilizando retroalimentación de fuerza: Aplicación a la conformado incremental de chapas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Mejorando
Precisión de posicionamiento
Manipuladores industriales
Retroalimentación de fuerza
Control basado en modelos elasto-geométricos
Control de posición en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento tiene como objetivo mejorar la precisión de posicionamiento de los manipuladores industriales en serie utilizando retroalimentación de fuerza en procesos de fabricación mediante la implementación de un control basado en un modelo elasto-geométrico. Inicialmente, se detalla la estrategia de control de posición en tiempo real que utiliza una retroalimentación de fuerza para corregir el pose del Punto Central de Herramienta (TCP) de los manipuladores industriales en serie de manera elástica. A continuación, se propone una identificación y calibración eficiente de la estructura del modelo para acortar el proceso de modelado elasto-geométrico. Se elige el Método de Junta Virtual (VJM) para iterar y completar el modelado de rigidez del robot. Este método considera que las deformaciones elásticas están localizadas únicamente en las juntas del robot. Un enfoque de prueba-modelo apropiado y original permite un mínimo de iteraciones de optimización para encontrar el mejor compromiso entre complejidad y precisión del modelado. El enfoque propuesto se ilustra en detalle mediante el modelado del robot Stäubli TX200. Finalmente, se evalúa la fiabilidad y la capacidad de respuesta del marco de control desarrollado a través de pruebas experimentales en un contexto de Formación de Hoja Incremental (ISF). Se logra una mejora promedio del 70% en la precisión de seguimiento de trayectoria durante estas pruebas. En general, la alta precisión y capacidad de respuesta del sistema desarrollado demuestran un potencial prometedor para implementar manipuladores industriales en procesos de fabricación rentables en la industria.
Descripción
Este documento tiene como objetivo mejorar la precisión de posicionamiento de los manipuladores industriales en serie utilizando retroalimentación de fuerza en procesos de fabricación mediante la implementación de un control basado en un modelo elasto-geométrico. Inicialmente, se detalla la estrategia de control de posición en tiempo real que utiliza una retroalimentación de fuerza para corregir el pose del Punto Central de Herramienta (TCP) de los manipuladores industriales en serie de manera elástica. A continuación, se propone una identificación y calibración eficiente de la estructura del modelo para acortar el proceso de modelado elasto-geométrico. Se elige el Método de Junta Virtual (VJM) para iterar y completar el modelado de rigidez del robot. Este método considera que las deformaciones elásticas están localizadas únicamente en las juntas del robot. Un enfoque de prueba-modelo apropiado y original permite un mínimo de iteraciones de optimización para encontrar el mejor compromiso entre complejidad y precisión del modelado. El enfoque propuesto se ilustra en detalle mediante el modelado del robot Stäubli TX200. Finalmente, se evalúa la fiabilidad y la capacidad de respuesta del marco de control desarrollado a través de pruebas experimentales en un contexto de Formación de Hoja Incremental (ISF). Se logra una mejora promedio del 70% en la precisión de seguimiento de trayectoria durante estas pruebas. En general, la alta precisión y capacidad de respuesta del sistema desarrollado demuestran un potencial prometedor para implementar manipuladores industriales en procesos de fabricación rentables en la industria.