Un solucionador de cinemática inversa de bucle cerrado destinado a cálculos fuera de línea optimizado con GA
Autores: Bjoerlykhaug, Emil Dale
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un solucionador de cinemática inversa de bucle cerrado destinado a cálculos fuera de línea optimizado con GA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Enfoque
Sistema de control robótico
Cinemática inversa
Lenguaje de programación
Interfaz gráfica de usuario
Denavit-Hartenberg
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque simple para construir un sistema de control robótico. En lugar de un sistema de control convencional que resuelve la cinemática inversa en tiempo real a medida que se mueve el robot, se presenta un enfoque alternativo donde la cinemática inversa se calcula con antelación. Este enfoque reduce la complejidad y el código necesario para el sistema de control. Los sistemas de control de robots suelen implementarse en lenguajes de programación de bajo nivel. Este nuevo enfoque permite el uso de programación de alto nivel para el complejo problema de la cinemática inversa. Para nuestro enfoque, implementamos un programa para resolver la cinemática inversa, llamado Solucionador de Cinemática Inversa (IKS), en Java, con una interfaz gráfica de usuario (GUI) simple para cargar un archivo con las poses deseadas del efector final y editar la configuración del robot utilizando la convención de Denavit-Hartenberg (DH). El programa utiliza el algoritmo de cinemática inversa de lazo cerrado (CLIK) para resolver el problema de la cinemática inversa. Como ejemplo, se configuró el IKS para resolver la cinemática de un robot de enlace serial construido a medida. Se presenta la cinemática del robot personalizado, y también se presenta un ejemplo de archivos de entrada y salida. Además, la ganancia del lazo en el IKS se optimiza utilizando un GA, lo que resulta en una disminución de casi el 50% en el tiempo de computación.
Descripción
Este documento presenta un enfoque simple para construir un sistema de control robótico. En lugar de un sistema de control convencional que resuelve la cinemática inversa en tiempo real a medida que se mueve el robot, se presenta un enfoque alternativo donde la cinemática inversa se calcula con antelación. Este enfoque reduce la complejidad y el código necesario para el sistema de control. Los sistemas de control de robots suelen implementarse en lenguajes de programación de bajo nivel. Este nuevo enfoque permite el uso de programación de alto nivel para el complejo problema de la cinemática inversa. Para nuestro enfoque, implementamos un programa para resolver la cinemática inversa, llamado Solucionador de Cinemática Inversa (IKS), en Java, con una interfaz gráfica de usuario (GUI) simple para cargar un archivo con las poses deseadas del efector final y editar la configuración del robot utilizando la convención de Denavit-Hartenberg (DH). El programa utiliza el algoritmo de cinemática inversa de lazo cerrado (CLIK) para resolver el problema de la cinemática inversa. Como ejemplo, se configuró el IKS para resolver la cinemática de un robot de enlace serial construido a medida. Se presenta la cinemática del robot personalizado, y también se presenta un ejemplo de archivos de entrada y salida. Además, la ganancia del lazo en el IKS se optimiza utilizando un GA, lo que resulta en una disminución de casi el 50% en el tiempo de computación.