Planificación de Trayectorias de Recogida y Colocación y Control de Seguimiento Adaptativo Difuso Robusto para Robots de Clasificación de Escombros Basados en Cables con Incertidumbres del Modelo y Perturbaciones Externas
Autores: Liu, Peng; Tian, Haibo; Cao, Xiangang; Qiao, Xinzhou; Gong, Li; Duan, Xuechao; Qiu, Yuanying; Su, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Planificación de Trayectorias de Recogida y Colocación y Control de Seguimiento Adaptativo Difuso Robusto para Robots de Clasificación de Escombros Basados en Cables con Incertidumbres del Modelo y Perturbaciones Externas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cable suspendido
Pick-and-place
Planificación de trayectorias
Control de seguimiento
Robot de clasificación de estériles
Incertidumbres
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Un robot paralelo basado en cables suspendidos (CBPR) compuesto por cuatro cables y un agarre final se emplea en una operación de recogida y colocación de gangas de objetivos móviles (MTGs) con diferentes formas, tamaños y masas. Este artículo se centra en dos problemas especiales de planificación de trayectorias de recogida y colocación y control de seguimiento de trayectorias del robot de clasificación de gangas basado en cables en el espacio de operación. Primero, se presentan los modelos cinemáticos y dinámicos para los robots de clasificación de gangas basados en cables en presencia de incertidumbres del modelo y perturbaciones externas desconocidas. En segundo lugar, para mejorar la precisión y eficiencia del sistema de clasificación con el robot de clasificación de gangas basado en cables, se propone un esquema de planificación de trayectorias de recogida y colocación en cuatro fases basado en un algoritmo de aceleración/desaceleración en forma de S y un método de planificación de trayectorias polinómicas quinticas, y además, se presenta una estrategia de control de seguimiento robusto y adaptativo contra incertidumbres inevitables y perturbaciones externas desconocidas para el control de seguimiento de trayectorias del robot de clasificación de gangas basado en cables, donde se prueba la estabilidad de un esquema de control en bucle cerrado con la teoría de estabilidad de Lyapunov. Finalmente, se evalúan las prestaciones del esquema de planificación de trayectorias de recogida y colocación y de la estrategia de control de seguimiento adaptativo robusto a través de diferentes simulaciones numéricas dentro del software Matlab. Los resultados de la simulación muestran la suavidad y continuidad de la trayectoria de recogida y colocación para el agarre final, así como la efectividad y eficiencia para garantizar un proceso de seguimiento de trayectoria de recogida y colocación estable y preciso, incluso en presencia de diversas incertidumbres y perturbaciones externas. El esquema de generación de trayectorias de recogida y colocación y la estrategia de control de seguimiento adaptativo robusto propuestas en este artículo sientan las bases para la clasificación precisa de MTGs con el robot.
Descripción
Un robot paralelo basado en cables suspendidos (CBPR) compuesto por cuatro cables y un agarre final se emplea en una operación de recogida y colocación de gangas de objetivos móviles (MTGs) con diferentes formas, tamaños y masas. Este artículo se centra en dos problemas especiales de planificación de trayectorias de recogida y colocación y control de seguimiento de trayectorias del robot de clasificación de gangas basado en cables en el espacio de operación. Primero, se presentan los modelos cinemáticos y dinámicos para los robots de clasificación de gangas basados en cables en presencia de incertidumbres del modelo y perturbaciones externas desconocidas. En segundo lugar, para mejorar la precisión y eficiencia del sistema de clasificación con el robot de clasificación de gangas basado en cables, se propone un esquema de planificación de trayectorias de recogida y colocación en cuatro fases basado en un algoritmo de aceleración/desaceleración en forma de S y un método de planificación de trayectorias polinómicas quinticas, y además, se presenta una estrategia de control de seguimiento robusto y adaptativo contra incertidumbres inevitables y perturbaciones externas desconocidas para el control de seguimiento de trayectorias del robot de clasificación de gangas basado en cables, donde se prueba la estabilidad de un esquema de control en bucle cerrado con la teoría de estabilidad de Lyapunov. Finalmente, se evalúan las prestaciones del esquema de planificación de trayectorias de recogida y colocación y de la estrategia de control de seguimiento adaptativo robusto a través de diferentes simulaciones numéricas dentro del software Matlab. Los resultados de la simulación muestran la suavidad y continuidad de la trayectoria de recogida y colocación para el agarre final, así como la efectividad y eficiencia para garantizar un proceso de seguimiento de trayectoria de recogida y colocación estable y preciso, incluso en presencia de diversas incertidumbres y perturbaciones externas. El esquema de generación de trayectorias de recogida y colocación y la estrategia de control de seguimiento adaptativo robusto propuestas en este artículo sientan las bases para la clasificación precisa de MTGs con el robot.