Control de un manipulador flexible de un único segmento

Abstract

RESUMEN: En aplicaciones de robótica es común utilizar elementos mecánicos y eslabones rígidos. Esto se realiza así especialmente porque simplifica enormemente el modelado matemático, así como la obtención de controladores dinámicos y cinemáticos. Todo esto conlleva el poder obtener manipuladores que permiten una elevada precisión en el movimiento y en el posicionamiento. Sin embargo, cada día es más frecuente que los robots interaccionen con los operadores humanos en diferentes tareas. Ejemplos de esto pueden encontrarse en las aplicaciones industriales donde los robots colaborativos tienen mucho éxito, pero también en aplicaciones médicas y de servicio a personas discapacitadas, donde un robot puede hacer tareas de atención que conlleven una interacción con la persona. Es en estos campos de interacción con las personas donde un robot que incorpore segmentos mecánicos flexibles, tales que el contacto con las personas sea totalmente inocuo, presenta un futuro de interés (además de las aplicaciones espaciales). En el presente trabajo se analizarán y diseñarán distintos controladores basados en redes neuronales, lógica difusa y control GPI con el objetivo de evaluar su funcionamiento en un sistema que incluya eslabones mecánicos flexibles.

ABSTRACT: In robotics applications it is common to use mechanical elements and rigid links. This is done especially because it greatly simplifies mathematical modeling, as well as obtaining dynamic and kinematic controllers. All this leads to manipulators that allow high precision in movement and positioning. However, it is becoming increasingly common for robots to interact with human operators in different tasks. Examples of this can be found in industrial applications where collaborative robots are very successful, but also in medical and service applications for disabled people, where a robot can perform care tasks that involve interaction with the person. It is in these fields of interaction with people that a robot incorporating flexible mechanical segments, such that contact with people is completely harmless, presents a future of interest (in addition to space applications). In this work, different controllers based on neural networks, fuzzy logic and GPI control will be analyzed and designed in order to evaluate their performance in a system including flexible mechanical links.