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Mejorando el Comportamiento de la Fuerza de Agarre de un Pinza Robótica: Modelo, Simulaciones y Experimentos

Autores: Vitrani, Giuseppe; Cortinovis, Simone; Fiorio, Luca; Maggiali, Marco; Romeo, Rocco Antonio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Mejorando el Comportamiento de la Fuerza de Agarre de un Pinza Robótica: Modelo, Simulaciones y Experimentos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Garra robótica
Arquitecturas de control
Sensores
Estrategias de control de fuerza
Garra robótica
Fuerza de agarre

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 44

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los grippers robóticos permiten que los robots industriales interactúen con el entorno circundante. Sin embargo, las arquitecturas de control de la fuerza de agarre son aún raras en los grippers industriales comunes. En este contexto, uno o más sensores (por ejemplo, sensores de fuerza o de par) son necesarios. Sin embargo, la incorporación de tales sensores podría afectar significativamente el costo del gripper, independientemente de su tipo (por ejemplo, neumático o eléctrico). Un enfoque alternativo podría ser las estrategias de control de fuerza en bucle abierto. Por lo tanto, este trabajo propone un enfoque para optimizar el comportamiento de la fuerza de agarre en bucle abierto de un gripper robótico. Para este propósito, se construyó un gripper robótico especializado, así como su modelo matemático. El modelo se utilizó para predecir el rendimiento del gripper durante la caracterización de fuerza estática y dinámica, simulando tareas de agarre bajo diferentes condiciones experimentales. Tanto los resultados simulados como los experimentales mostraron que al gestionar las propiedades mecánicas de la interfaz de contacto dedo-objeto (por ejemplo, rigidez), la variabilidad de la fuerza en estado estacionario podría reducirse considerablemente, así como los efectos no deseados como el rebote del dedo. Además, no se requiere el tamaño del objeto a diferencia de la mayoría de los enfoques de agarre para grippers rígidos industriales, que a menudo implican altas velocidades de los dedos. Estos resultados pueden allanar el camino hacia la concepción de técnicas de control de fuerza en bucle abierto más baratas y fiables para su uso en grippers robóticos.

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