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Tesis:

Control combinado posición-fuerza de un robot con dos eslabones flexibles y tres grados de libertad

  • Autor: GARCIA HIGUERA, Andrés

  • Título: Control combinado posición-fuerza de un robot con dos eslabones flexibles y tres grados de libertad

  • Fecha: 1999

  • Materia: ROBOTS

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

  • Departamentos: AUTOMATICA, INGENIERIA ELECTRONICA E INFORMATICA INDUSTRIAL

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: FELIU BATLLE, Vicente

  • Resumen: El interés por los robots flexibles nace debido a la gran mejoría que representan con respecto a los robots rígidos en aspectos tales como peso, consumo, relación carga/peso del robot, riesgo de accidentes en caso de colisión y en general mejor comportamiento en aquellos casos en los que se prevea contacto con el entorno. Robot flexible es aquél que tiene algún componente mecánico que se deforma elásticamente al aplicarse una fuerza o par. Esta flexibilidad puede hallarse en las articulaciones o en los miembros. Esta tesis se ha enmarcado dentro del proyecto CICYT (TAP 96-1028-CO2-01). De entre las líneas de investigación propuestas en este proyecto se han desarrollado modelos y algoritmos de control para brazos flexibles de un grado de libertad con carga variable en el extremo, esto ha dado lugar a dos algoritmos de control diferentes: Control Robusto (Estívariz J.F.Tesis Doctoral (EST-97) y Control Adaptativo (Feliu J.J.Tesis Doctoral FEL-97). Una Tesis Doctoral posterior dentro de este proyecto fue la de J.A.Somolinos (SOM-99), en la que se generalizaron las técnicas de modelado y control anteriores (bajo la hipótesis de carga constante en el extremo) a un robot flexible de tres grados de libertad, que es el objetivo principal del citado proyecto CICYT. La presente Tesis es continuación de esta última en el sentido de que aquélla realizaba el control de posición mientras que ésta generaliza parte de esos resultados al control combinado posición-fuerza en el extremo. Lo que plantea esta tesis es la generalización de técnicas y métodos ya existentes para el modelado y control de brazos flexibles de uno o varios grados de libertad con masas concentradas. Además se plantea la necesidad de que el robot interaccione con su entorno mediante el intercambio de fuerzas. En este trabajo se ha modelado y controlado un brazo flexible de tres grados de libertad que está compuesto de una estructura del tipo "four-bar linkage" con flexibilidad en los miembros. Esto ha supuesto la generalización del algoritmo presentado en (FEL-95) y que sólo había sido aplicado hasta ahora a robots de dos grados de libertad. Este hecho supondrá un gran avance en el control de estructuras flexibles y su aplicación en la robótica flexible. Por otro lado, la necesidad de entrar en contacto con el entorno ha obligado a la utilización de sensores (galgas extensométricas) más robustos que los utilizados hasta ahora (acelerómetros que no soportan el impacto) y al desarrollo de nuevos esquemas de control para estas situaciones de contacto