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Control de una antena sensora mediante la técnica de Input Shaping no lineal

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Control de una antena sensora mediante la técnica de Input Shaping no lineal

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dc.contributor.author Feliu Talegón, Daniel es_ES
dc.contributor.author Feliu Batlle, Vicente es_ES
dc.contributor.author Castillo Berrio, Claudia F. es_ES
dc.date.accessioned 2020-05-18T13:30:52Z
dc.date.available 2020-05-18T13:30:52Z
dc.date.issued 2016-04-06
dc.identifier.issn 1697-7912
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/143568
dc.description.abstract [ES] En la actualidad se usan barras flexibles junto a sensores de fuerza y par para detectar obstáculos en robótica móvil. Además se utilizan estos dispositivos para la detección de superficies y el reconocimiento de objetos. Estos dispositivos, llamados antenas sensoras, representan una estrategia de detección activa en la cual un sistema con servomotores mueve la antena hasta que golpea con un objeto. En ese instante, la información obtenida de los ángulos de los motores y la medida de los sensores de fuerza y par permiten saber la posición del punto de impacto con el objeto y suministran información valiosa sobre su superficie. Para mover la antena de manera rápida y precisa, este artículo propone un nuevo sistema de control en cadena abierta. La estrategia de control para reducir las vibraciones de la antena está basada en la técnica Input Shaping (IS). La antena realiza movimientos libres tanto azimutales como cenitales. Sin embargo, el movimiento cenital es claramente no lineal debido al efecto de la gravedad, el cual previene el uso de técnicas IS lineales. Por tanto, en este artículo se desarrolla un nuevo IS no lineal que tiene en cuenta el término de la gravedad. Los experimentos muestran la mejora en la reducción de la vibración del extremo para movimientos libres de la antena gracias a la técnica propuesta. es_ES
dc.description.abstract [EN] Flexible links combined with force and torque sensors can be used to detect obstacles in mobile robotics, as well as for surface and object recognition. These devices, called sensing antennae, perform an active sensing strategy in which a servomotor system moves the link back and forth until it hits an object. At this instant, information of the motor angles combined with force and torque measurements allow calculating the positions of the hitting points, which are valuable information about the object surface. In order to move the antenna fast and accurately, this article proposes a new open loop control for driving this flexible link based sensor. The control strategy is based on an (IS) Input Shaping technique, in order to reduce link vibrations. The antenna performs free azimuthal and vertical movements. However, the vertical movement is clearly non-linear due to the gravity effect, which prevents the use of standard linear IS techniques. Then a new nonlinear IS has been developed in this article which includes a linearization term of the gravity. Experiments have shown the improvements attained with this technique in the accurate vibration free motion of our antenna. es_ES
dc.description.sponsorship Este trabajo ha sido realizado gracias al apoyo del Ministerio Español de Economía y Competitividad y al Fondo Social Europeo con el proyecto DPI2012-37062-CO2-01 y a la Universidad de Castilla-La Mancha (E-13-2014-0169567). es_ES
dc.language Español es_ES
dc.publisher Elsevier es_ES
dc.relation MINECO-ESF/DPI2012-37062-CO2-01 es_ES
dc.relation UCLM/E-13-2014-0169567 es_ES
dc.relation.ispartof Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial es_ES
dc.rights Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada (by-nc-nd) es_ES
dc.subject Motion control es_ES
dc.subject Vibration suppression es_ES
dc.subject Flexible-link es_ES
dc.subject Coupling torque es_ES
dc.subject Angular frequencies es_ES
dc.subject Antenna es_ES
dc.subject Sistema de control es_ES
dc.subject Sensor de contacto es_ES
dc.subject Reducción de la vibración es_ES
dc.subject Barra flexible es_ES
dc.subject Par de acoplamiento es_ES
dc.subject Frecuencias angulares es_ES
dc.subject Antena es_ES
dc.title Control de una antena sensora mediante la técnica de Input Shaping no lineal es_ES
dc.title.alternative Motion Control of a Sensing Antenna with a Nonlinear Input Shaping Technique es_ES
dc.type Artículo es_ES
dc.identifier.doi 10.1016/j.riai.2016.02.001
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.description.bibliographicCitation Feliu Talegón, D.; Feliu Batlle, V.; Castillo Berrio, CF. (2016). Control de una antena sensora mediante la técnica de Input Shaping no lineal. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial. 13(2):162-173. https://doi.org/10.1016/j.riai.2016.02.001 es_ES
dc.description.accrualMethod OJS es_ES
dc.relation.publisherversion https://doi.org/10.1016/j.riai.2016.02.001 es_ES
dc.description.upvformatpinicio 162 es_ES
dc.description.upvformatpfin 173 es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/publishedVersion es_ES
dc.description.volume 13 es_ES
dc.description.issue 2 es_ES
dc.identifier.eissn 1697-7920
dc.relation.pasarela OJS\9296 es_ES
dc.contributor.funder Ministerio de Economía, Industria y Competitividad es_ES
dc.contributor.funder European Social Fund es_ES
dc.contributor.funder Universidad de Castilla-La Mancha es_ES
dc.description.references Arabzadeh, E., Petersen, R. S., & Diamond, M. E. (2003). Encoding of Whisker Vibration by Rat Barrel Cortex Neurons: Implications for Texture Discrimination. The Journal of Neuroscience, 23(27), 9146-9154. doi:10.1523/jneurosci.23-27-09146.2003 es_ES
dc.description.references Bebek, O., & Cenk M. (2007). Whisker sensor design for three dimensional position measurement in robotic assisted beating heart surgery. In Robotics and Automation, 2007 IEEE International Conference on, 225-231. es_ES
dc.description.references Bellezza, F., Lanari, L.L. y Ulivi, G. (1990). Exact modelling of the flexible slewing link. In Robotics and Automation, 1990. Proceedings., 1990 IEEE International Conference on, 734-804. es_ES
dc.description.references Castillo, C.F., Castillo, F.J. y Feliu V (2011). Inverse dynamics feed forward based control of 2 degrees of freedom whisker sensor. In Mechatronics, 2011 IEEE International Conference on 684-689. es_ES
dc.description.references Castillo, C. F., Engin, S. N., & Batlle, V. F. (2013). Design, dynamic modelling and experimental validation of a 2DOF flexible antenna sensor. International Journal of Systems Science, 45(4), 714-727. doi:10.1080/00207721.2013.819948 es_ES
dc.description.references Castillo-Berrio, C. F., & Feliu-Batlle, V. (2015). Vibration-free position control for a two degrees of freedom flexible-beam sensor. Mechatronics, 27, 1-12. doi:10.1016/j.mechatronics.2015.01.005 es_ES
dc.description.references Clements, T. N., & Rahn, C. D. (2006). Three-dimensional contact imaging with an actuated whisker. IEEE Transactions on Robotics, 22(4), 844-848. doi:10.1109/tro.2006.878950 es_ES
dc.description.references Talegon, D.F., Castillo, C.F. y Feliu V. (2013). Improving the motion of a sensing antenna by using an input shaping technique. In Robot 2013: First Iberian Robotics Conference: Advances in Robotics, 253, 199-214. es_ES
dc.description.references Feliu, V., Rattan, K. S., & Brown, H. B. (1992). Modeling and Control of Single-Link Flexible Arms With Lumped Masses. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 114(1), 59-69. doi:10.1115/1.2896508 es_ES
dc.description.references Fend, M., Yokoi, H. y Pfeifer, R. (2004). Development of a whisker sensor system and simulation of active whisking for agent navigation. In Intelligent Robots and Systems, 2004.(IROS 2004). Proceedings. 2004 IEEE/RS J International Conference on, 607-612). es_ES
dc.description.references Grant, R.A., Itskov, P.M., Towal, R.B. y Prescott, T.J. (2014). Active touch sensing: finger tips, whiskers, and antennae. Frontiers in behavioral neuroscience, 8. es_ES
dc.description.references Kaneko, M., Kanayama, N., & Tsuji, T. (1998). Active antenna for contact sensing. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 14(2), 278-291. doi:10.1109/70.681246 es_ES
dc.description.references Kaneko, M. y Tsuji, T. (2000). A whisker tracing sensor with 5 μm sensitivity. In Robotics and Automation, 2000. Proceedings. ICRA’00. IEEE International Conference on, 4, 3907-3912. es_ES
dc.description.references Kaneko, M., Kanayama, N. y Tsuji, T. (1996). Vision based active antenna. In Robotics and Automation, 1996. Proceedings., 1996 IEEE International Conference on, 3, 2555-60. es_ES
dc.description.references Kim, D., & Möller, R. (2007). Biomimetic whiskers for shape recognition. Robotics and Autonomous Systems, 55(3), 229-243. doi:10.1016/j.robot.2006.08.001 es_ES
dc.description.references Pearson, M. J., Pipe, A. G., Melhuish, C., Mitchinson, B., & Prescott, T. J. (2007). Whiskerbot: A Robotic Active Touch System Modeled on the Rat Whisker Sensory System. Adaptive Behavior, 15(3), 223-240. doi:10.1177/1059712307082089 es_ES
dc.description.references Pearson, M. J., Mitchinson, B., Welsby, J., Pipe, T., & Prescott, T. J. (2010). SCRATCHbot: Active Tactile Sensing in a Whiskered Mobile Robot. Lecture Notes in Computer Science, 93-103. doi:10.1007/978-3-642-15193-4_9 es_ES
dc.description.references Pereira, E., Trapero, J. R., Díaz, I. M., & Feliu, V. (2009). Adaptive input shaping for manoeuvring flexible structures using an algebraic identification technique. Automatica, 45(4), 1046-1051. doi:10.1016/j.automatica.2008.11.014 es_ES
dc.description.references Russell, R.A. (1992). Using tactile whiskers to measure surface contours. In Robotics and Automation, 1992. Proceedings., 1992 IEEE International Conference on, 1295-1299. es_ES
dc.description.references Russell, R.A. y Wijaya, J. (2003). Object location and recognition using whisker sensors. In Australasian Conference on Robotics and Automation on, 761-768. es_ES
dc.description.references Singer, N. C., & Seering, W. P. (1990). Preshaping Command Inputs to Reduce System Vibration. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 112(1), 76-82. doi:10.1115/1.2894142 es_ES
dc.description.references Solomon, J. H., & Hartmann, M. J. (2006). Robotic whiskers used to sense features. Nature, 443(7111), 525-525. doi:10.1038/443525a es_ES
dc.description.references Tsujimura, T. y Yabuta, T.A. (1992). A tactile sensing method employing force torque information through insensitive probes. In Robotics and Automation, 1992. Proceedings., 1992 IEEE International Conference on, 1315-1320. es_ES
dc.description.references Ueno, N. y Kaneko, M. (1995). On a new contact sensing strategy for dynamic active antenna. In Robotics and Automation, 1995. Proceedings., 1995 IEEE International Conference on, 1, 1120-1125. es_ES
dc.description.references Ueno, N., Kaneko, M. y Svinin, M. (1996). Theoretical and experimental investigation on dynamic active antenna. In Robotics and Automation, 1996. Proceedings., 1996 IEEE International Conference on, 4, 3557-3563. es_ES
dc.description.references Zhao, H. y Rahn, C.D. (2007). Repetitive contact imaging. In ASME 2007 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, 2115-2123. American Society of Mechanical Engineers. es_ES


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