Un Nuevo Controlador Adaptativo de Modo Deslizante para un Brazo Robótico Elástico de 2 Grados de Libertad
Autores: Tuan, Hua Minh; Sanfilippo, Filippo; Hao, Nguyen Vinh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un Nuevo Controlador Adaptativo de Modo Deslizante para un Brazo Robótico Elástico de 2 Grados de Libertad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots
Cobots
Actuadores conformes
Juntas elásticas
Controlador adaptativo
Experimentos de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Los robots colaborativos (o cobots) son robots que son capaces de operar de manera segura en un entorno compartido o interactuar con humanos. En los últimos años, los cobots se han vuelto cada vez más comunes. Los actuadores flexibles son críticos en el diseño de los cobots. En aplicaciones reales, este tipo de sistema de actuación puede ser capaz de reducir la cantidad de daño causado por una colisión no anticipada. Como resultado, se espera que las juntas elásticas superen a las juntas rígidas en situaciones complejas. En este trabajo, se aborda el control de un brazo robótico de 2-DOF con actuadores elásticos proponiendo un controlador adaptativo de dos lazos. Para el lazo de control externo, se adopta un controlador adaptativo de modo deslizante (ASMC) para lidiar con incertidumbres y perturbaciones en el lado de carga del brazo robótico. Para los lazos internos, se utilizan controladores adaptativos de referencia de modelo (MRAC) para manejar las incertidumbres en el lado del motor del brazo robótico. Para mostrar la efectividad del controlador propuesto, se llevan a cabo extensos experimentos de simulación y una comparación con el controlador de modo deslizante convencional (SMC). Como resultado, el ASMC tiene un error RMS promedio un 50.35% menor que el controlador SMC, y un tiempo de asentamiento más corto (criterio del 5%) (0.44 s en comparación con 2.11 s).
Descripción
Los robots colaborativos (o cobots) son robots que son capaces de operar de manera segura en un entorno compartido o interactuar con humanos. En los últimos años, los cobots se han vuelto cada vez más comunes. Los actuadores flexibles son críticos en el diseño de los cobots. En aplicaciones reales, este tipo de sistema de actuación puede ser capaz de reducir la cantidad de daño causado por una colisión no anticipada. Como resultado, se espera que las juntas elásticas superen a las juntas rígidas en situaciones complejas. En este trabajo, se aborda el control de un brazo robótico de 2-DOF con actuadores elásticos proponiendo un controlador adaptativo de dos lazos. Para el lazo de control externo, se adopta un controlador adaptativo de modo deslizante (ASMC) para lidiar con incertidumbres y perturbaciones en el lado de carga del brazo robótico. Para los lazos internos, se utilizan controladores adaptativos de referencia de modelo (MRAC) para manejar las incertidumbres en el lado del motor del brazo robótico. Para mostrar la efectividad del controlador propuesto, se llevan a cabo extensos experimentos de simulación y una comparación con el controlador de modo deslizante convencional (SMC). Como resultado, el ASMC tiene un error RMS promedio un 50.35% menor que el controlador SMC, y un tiempo de asentamiento más corto (criterio del 5%) (0.44 s en comparación con 2.11 s).