Parametrización Serret-Frenet No Ortogonal Aplicada al Seguimiento de Trayectorias de Curvas B-Spline por un Manipulador Móvil
Autores: Dyba, Filip; Frego, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Parametrización Serret-Frenet No Ortogonal Aplicada al Seguimiento de Trayectorias de Curvas B-Spline por un Manipulador Móvil
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Herramienta
Seguimiento de trayectoria
Manipulador móvil
Algoritmo de control
B-spline
Continuidad geométrica
Rendimiento
Robot
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta una herramienta para el seguimiento de trayectorias para un manipulador móvil. El algoritmo de control se obtiene proyectando un marco local asociado con el robot sobre la trayectoria deseada, obteniendo así un marco de movimiento no ortogonal. Se considera el marco de Serret-Frenet que se mueve a lo largo de la curva como referencia. Se investiga una curva resultante de los puntos de control de un B-spline en 2D o 3D como la trayectoria deseada. Se utiliza para mostrar cómo la continuidad geométrica de la trayectoria impacta en el rendimiento del robot en términos de picos de fuerza no deseados. Esto se puede entender observando la curvatura y, en 3D, la torsión de la trayectoria. Estos efectos no deseados desaparecen y se logra un mejor rendimiento gracias al cambio del orden del B-spline. Los resultados teóricos son confirmados por el estudio de simulación para un manipulador móvil que consiste en una base con ruedas no holonómica acoplada a un brazo robótico holonómico con tres grados de libertad (rotacional y prismático).
Descripción
Se presenta una herramienta para el seguimiento de trayectorias para un manipulador móvil. El algoritmo de control se obtiene proyectando un marco local asociado con el robot sobre la trayectoria deseada, obteniendo así un marco de movimiento no ortogonal. Se considera el marco de Serret-Frenet que se mueve a lo largo de la curva como referencia. Se investiga una curva resultante de los puntos de control de un B-spline en 2D o 3D como la trayectoria deseada. Se utiliza para mostrar cómo la continuidad geométrica de la trayectoria impacta en el rendimiento del robot en términos de picos de fuerza no deseados. Esto se puede entender observando la curvatura y, en 3D, la torsión de la trayectoria. Estos efectos no deseados desaparecen y se logra un mejor rendimiento gracias al cambio del orden del B-spline. Los resultados teóricos son confirmados por el estudio de simulación para un manipulador móvil que consiste en una base con ruedas no holonómica acoplada a un brazo robótico holonómico con tres grados de libertad (rotacional y prismático).