Control de Sincronización para un Sistema de Robot Manipulador Móvil (RMM): Un Primer Enfoque Usando Configuración Maestro-Esclavo de Seguimiento de Trayectoria
Autores: Pérez-Fuentevilla, Jorge Gustavo; Morales-Díaz, América Berenice; Rodríguez-Ángeles, Alejandro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Sincronización para un Sistema de Robot Manipulador Móvil (RMM): Un Primer Enfoque Usando Configuración Maestro-Esclavo de Seguimiento de Trayectoria
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sincronización
Ley de control
Robots manipuladores móviles
Seguimiento de trayectorias
Grados de libertad
Teoría de la estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En tareas cooperativas, la capacidad de mantener una relación cinemática entre los robots involucrados es esencial. El objetivo principal de este trabajo es diseñar una ley de control de sincronización para robots manipuladores móviles (RMM) considerando una plataforma móvil diferencial (2,0), que posee una restricción de movimiento no holonómica. Para cumplir con este propósito, se presenta una ley de control de seguimiento de trayectoria generalizada basada en la técnica de torque computado, para un RMM con grados de libertad. Utilizando la teoría de estabilidad de Lyapunov, se demuestra que el sistema en lazo cerrado es semiglobal y estable en el sentido de acotación uniforme final (UUB). Para añadir términos de acoplamiento estático a nivel de posición y lograr la sincronización en un grupo de RMM, se extiende la ley de control diseñada para el problema de seguimiento de trayectoria. Se presentan resultados experimentales y de simulación numérica para mostrar el rendimiento de los controladores diseñados. Se muestra una validación experimental exitosa para el problema de seguimiento de trayectoria utilizando un modelo de robot de 8 grados de libertad (DoF) (KUKA youBot). Finalmente, se muestran simulaciones numéricas en el entorno de CoppeliaSim, que se utilizan para probar la ley de control de sincronización realizada en el escenario hipotético, donde un sistema de dos robots tiene que manipular un objeto a lo largo de una trayectoria paramétrica.
Descripción
En tareas cooperativas, la capacidad de mantener una relación cinemática entre los robots involucrados es esencial. El objetivo principal de este trabajo es diseñar una ley de control de sincronización para robots manipuladores móviles (RMM) considerando una plataforma móvil diferencial (2,0), que posee una restricción de movimiento no holonómica. Para cumplir con este propósito, se presenta una ley de control de seguimiento de trayectoria generalizada basada en la técnica de torque computado, para un RMM con grados de libertad. Utilizando la teoría de estabilidad de Lyapunov, se demuestra que el sistema en lazo cerrado es semiglobal y estable en el sentido de acotación uniforme final (UUB). Para añadir términos de acoplamiento estático a nivel de posición y lograr la sincronización en un grupo de RMM, se extiende la ley de control diseñada para el problema de seguimiento de trayectoria. Se presentan resultados experimentales y de simulación numérica para mostrar el rendimiento de los controladores diseñados. Se muestra una validación experimental exitosa para el problema de seguimiento de trayectoria utilizando un modelo de robot de 8 grados de libertad (DoF) (KUKA youBot). Finalmente, se muestran simulaciones numéricas en el entorno de CoppeliaSim, que se utilizan para probar la ley de control de sincronización realizada en el escenario hipotético, donde un sistema de dos robots tiene que manipular un objeto a lo largo de una trayectoria paramétrica.