Mapeo de Redes Neuronales de los Tiempos de Tarea de Robots Industriales para la Optimización de Procesos en Tiempo Real
Autores: Righettini, Paolo; Strada, Roberto; Cortinovis, Filippo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mapeo de Redes Neuronales de los Tiempos de Tarea de Robots Industriales para la Optimización de Procesos en Tiempo Real
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Predecir
Robot industrial
Tareas
Planificación basada en el tiempo
Estrategias de programación
Modelo de red neuronal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
La capacidad de predecir el rendimiento máximo de un robot industrial que ejecuta tareas no deterministas puede mejorar la productividad del proceso a través de estrategias de planificación y programación basadas en el tiempo. Estas estrategias requieren la configuración y comparación de un gran número de tareas en tiempo real para tomar una decisión; por lo tanto, se requiere un método eficiente de estimación del tiempo de ejecución de tareas. En este trabajo, proponemos el uso de modelos de redes neuronales para aproximar la función de tiempo de tarea de un robot genérico de múltiples grados de libertad; los modelos se entrenan utilizando datos obtenidos de sofisticados algoritmos de planificación de movimiento que optimizan la forma de la trayectoria y la ley de movimiento ejecutada, teniendo en cuenta el modelo cinemático y dinámico del robot. Para fines de programación, proponemos evaluar solo los modelos de redes neuronales, limitando así el uso en línea del software de planificación de movimiento a la definición completa de la tarea programada. El modelo de red neuronal propuesto presenta una interfaz uniforme y un procedimiento de implementación que es fácilmente adaptable a robots y tareas genéricas. Los resultados del artículo muestran que los modelos son precisos y más eficientes que el proceso completo de planificación, teniendo tiempos de evaluación compatibles con la optimización de procesos en tiempo real.
Descripción
La capacidad de predecir el rendimiento máximo de un robot industrial que ejecuta tareas no deterministas puede mejorar la productividad del proceso a través de estrategias de planificación y programación basadas en el tiempo. Estas estrategias requieren la configuración y comparación de un gran número de tareas en tiempo real para tomar una decisión; por lo tanto, se requiere un método eficiente de estimación del tiempo de ejecución de tareas. En este trabajo, proponemos el uso de modelos de redes neuronales para aproximar la función de tiempo de tarea de un robot genérico de múltiples grados de libertad; los modelos se entrenan utilizando datos obtenidos de sofisticados algoritmos de planificación de movimiento que optimizan la forma de la trayectoria y la ley de movimiento ejecutada, teniendo en cuenta el modelo cinemático y dinámico del robot. Para fines de programación, proponemos evaluar solo los modelos de redes neuronales, limitando así el uso en línea del software de planificación de movimiento a la definición completa de la tarea programada. El modelo de red neuronal propuesto presenta una interfaz uniforme y un procedimiento de implementación que es fácilmente adaptable a robots y tareas genéricas. Los resultados del artículo muestran que los modelos son precisos y más eficientes que el proceso completo de planificación, teniendo tiempos de evaluación compatibles con la optimización de procesos en tiempo real.