Modelado y Resolución del Problema Dinámico Inverso y Directo en Tiempo Real de Robots Industriales

Abstract

[ES] Este trabajo presenta el desarrollo y la validación de una metodología que permite el modelado y la identificación de los parámetros dinámicos de robots manipuladores. La ecuación dinámica del robot está basada en la ecuación de movimiento de Gibbs-Appell, proporcionando un conjunto de ecuaciones bien estructuradas que pueden ser calculadas en tiempo real. Además, se puede expandir fácilmente el modelo dinámico, lo que permite incluir en éste por ejemplo el efecto de la dinámica de los actuadores y el fenómeno de la fricción. El artículo propone dos métodos para la identificación del modelado dinámico de robots, estos procedimientos han sido aplicados a un robot industrial PUMA 560 equipado con una arquitectura abierta de control basada en un computador personal industrial. Finalmente se han construido las ecuaciones de la dinámica inversa a partir de los parámetros dinámicos identificados y han sido implementadas en tiempo real.

[EN] This work presents the development and validation of a methodology allowing dynamic parameter identification in robotic manipulators. The dynamic equations of the robot are based on the Gibbs-Appell equations of motion, yielding well structured equations which can be computed in real time and make the model easily expandable, which allows to include the actuator dynamic effect and the friction phenomenon. This paper also deals with dynamic modeling identification in robotic manipulators. Two different methods are proposed and validated on an industrial robotic system: a PUMA 560 provided with an open control architecture based on an industrial personal computer. Finally, using the dynamic parameters identified, the inverse dynamic equations have been obtained and implemented in real time.