Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos

Abstract

Las aplicaciones industriales demandan cada vez más de una mayor precisión por lo que se debe de disponer de robots con controladores robustos basados en el conocimiento del modelo dinámico. Por otra parte, si se requieren simulaciones realistas se debe disponer de modelos dinámicos precisos para así evaluar con mayor certeza los posibles escenarios de operación de dichos robots antes de su puesta en práctica en el proceso industrial. La precisión del modelo dinámico depende en gran medida de la certeza con la que se puedan determinar los parámetros dinámicos del modelo, esto es: masas, localización del centro de gravedad, términos de inercia y parámetros de fricción. Entre las técnicas que se han propuesto para su determinación, la identificación de parámetros dinámicos por medio de métodos experimentales es la que ha proporcionado mejores resultados. Dichas técnicas de identificación han sido aplicadas en mayor medida a la determinación de los parámetros dinámicos de los robots seriales, siendo su aplicación a robots paralelos más escasa. En la presente tesis se propone una metodología completa para la identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos. Los aspectos más relevantes de la metodología propuesta se pueden resumir en: 1) A partir de la identificación de parámetros considerando un modelo dinámico subyacente completo, ir reduciendo dicho modelo a partir de consideraciones estadísticas, 2) Imponer la condición de factibilidad física a los parámetros que se van a identificar. Los experimentos han sido realizados sobre dos tipos de robots paralelos, específicamente, robots paralelos completos de tres grados de libertad, a saber; un robot de configuración 3-RPS, que se disponía de trabajos previos, y de un robot de configuración 3-PRS. Este último fue proyectado en el marco experimental del presente trabajo. La aplicación de la estrategia metodológica propuesta permitió obtener modelos reducidos, los cuales se han verificado mediante la resolución del problema dinámico inverso y posterior comparación entre las fuerzas generalizadas y las acciones de control reales. Así mismo, se ha procedido a la formulación del problema dinámico directo considerando los conjuntos de parámetros identificados. En ambos casos, la respuesta del sistema muestra un elevado grado de concordancia con los resultados reales.