Sobre la Planificación de Trayectorias para la Eficiencia Energética en Sistemas Robóticos Industriales
Autores: Carabin, Giovanni; Scalera, Lorenzo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Sobre la Planificación de Trayectorias para la Eficiencia Energética en Sistemas Robóticos Industriales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Enfoque
Planificación de trayectorias de energía mínima
Sistemas robóticos industriales
Modelado dinámico
Modelado electromecánico
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, presentamos un enfoque para la planificación de trayectorias de mínima energía en sistemas robóticos industriales. El método se basa en la modelización dinámica y electromecánica de sistemas de un grado de libertad y en la derivación de la formulación de energía para trayectorias estándar de punto a punto, como, por ejemplo, perfiles de velocidad trapezoidales y cicloidales. El enfoque propuesto se valida experimentalmente en dos sistemas robóticos, a saber, un eje lineal de un manipulador cartesiano construido en la década de 1990, y un banco de pruebas compuesto por dos servomotores conectados directamente o acoplados mediante un engranaje planetario. Durante las pruebas, se mide la potencia eléctrica consumida por los sistemas e integra a lo largo del tiempo para calcular el consumo de energía de cada trayectoria. A pesar de las limitaciones de los sistemas de medición de energía, los resultados revelan una tendencia en concordancia con los cálculos teóricos, mostrando la posibilidad de aplicar el método para mejorar el rendimiento de los sistemas robóticos industriales en términos de consumo de energía en movimientos de punto a punto.
Descripción
En este artículo, presentamos un enfoque para la planificación de trayectorias de mínima energía en sistemas robóticos industriales. El método se basa en la modelización dinámica y electromecánica de sistemas de un grado de libertad y en la derivación de la formulación de energía para trayectorias estándar de punto a punto, como, por ejemplo, perfiles de velocidad trapezoidales y cicloidales. El enfoque propuesto se valida experimentalmente en dos sistemas robóticos, a saber, un eje lineal de un manipulador cartesiano construido en la década de 1990, y un banco de pruebas compuesto por dos servomotores conectados directamente o acoplados mediante un engranaje planetario. Durante las pruebas, se mide la potencia eléctrica consumida por los sistemas e integra a lo largo del tiempo para calcular el consumo de energía de cada trayectoria. A pesar de las limitaciones de los sistemas de medición de energía, los resultados revelan una tendencia en concordancia con los cálculos teóricos, mostrando la posibilidad de aplicar el método para mejorar el rendimiento de los sistemas robóticos industriales en términos de consumo de energía en movimientos de punto a punto.