Tesis:
Diseño y control de robots modulares autoconfigurables para entornos semiestructurados.
- Autor: ESCALERA PIÑA, Juan Antonio
- Título: Diseño y control de robots modulares autoconfigurables para entornos semiestructurados.
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: AUTOMATICA, INGENIERIA ELECTRONICA E INFORMATICA INDUSTRIAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: ARACIL SANTONJA, Juan Antonio
- Director/a 2º: FERRE PEREZ, Manuel
- Resumen: De forma tradicional, los sistemas robóticos se han caracterizado por tener unos parámetros cinemáticos y una estructura topológica optimizada para el trabajo que debían desempeñar. De este modo, conocido desde un principio el conjunto de tareas a realizar por el robot, el diseñador en las fases iniciales del desarrollo elegía unos parámetros para que el robot cumpliera con los requisitos de la tarea. Esta metodología de diseño es la que se ha utilizado convencionalmente para el desarrollo de los robots industriales. No obstante, durante las últimas décadas uno de los objetivos de la robótica ha sido su incorporación a otras áreas que no fueran la de los procesos industriales altamente estructurados. Con éste objetivo se han ido desarrollando otras ramas de la robótica, y se han ido creando, por ejemplo, los robots móviles, los robots humanoides, la robótica doméstica, la de asistencia, etc. El desarrollo de estas ramas ya ha supuesto un salto con respecto a los conceptos clásicos aplicados en la robótica industrial. Estos sistemas ya no disponían de un entorno fijo y estructurado de trabajo sino que debían abordar el desafío de ser capaces de enfrentarse a entornos de trabajo complejos, no estructurados. Sin embargo también se han mantenido similitudes con la robótica clásica. Las tareas a realizar se seguían preestableciendo al comienzo del diseño, optimizando éste para ese conjunto de trabajos concretos. Pero en algunas aplicaciones resulta difícil diseñar un único robot que cumpla íntegramente con todos los requisitos de las tareas de la aplicación. Si por ejemplo se considera la implantación de una antena de radio mediante robots en un lugar aislado, el sistema robótico debería ser capaz de excavar en la tierra, transportar material, ensamblar partes, inspeccionar la construcción, etc. Resultaría complejo diseñar un único robot que simultáneamente fuera suficientemente fuerte, ágil y preciso para llevar a cabo satisfactoriamente todos estos trabajos. Para dar respuesta a éste nuevo desafío surge la Robótica Modular (Yim, Zhang, and Duff 2002), (Yim, Shen, Salemi, Rus, Moll, Lipson, Klavins, and Chirikjian 2007) (Rus and Chirikjian 2001) (Murata and Kurokawa 2007). Los sistemas modulares reconfigurables son dispositivos cinemáticos autónomos con morfología variable. Más allá de los actuadores, sensores y sistemas de control convencionales encontrados en los robots de morfología fija, los robots modulares reconfigurables son capaces de cambiar su estructura y reorganizando la forma en que están conectadas las partes, pueden adaptarse a nuevas circunstancias, desempeñar nuevas tareas o recuperarse de daños sufridos. Se observa que con la robótica modular el planteamiento cambia drásticamente y si antes se concebía un robot como un sistema optimizado para el desempeño de una tarea en un entorno de trabajo estructurado, los robots modulares reconfigurables pretenden dar la posibilidad de llevar a cabo muchas tareas, muy distintas entre sí, en entornos de trabajo complejos, no estructurados o desconocidos, haciendo uso únicamente de un conjunto de módulos que pueden reconfigurarse entre ellos. Si bien es cierto que el sistema modular no está optimizado para ninguna de las tareas que desempeña, la ventaja de poder realizar muchos y muy distintos trabajos con un único sistema sin tener que cambiar de robot justifica su investigación y la creciente atención que en la comunidad científica se le está otorgando.