Ingeniería de Sistemas y Automática Control de Robots y Sistemas Sensoriales
Robótica Industrial ISA.ISA .- Ingenie Ingeniería ría de Sistem Sistemas as y Automáti Automática ca
Indice Introducción Morfología del robot Herramientas matemáticas para la localización espacial Cinemática del robot Dinámica del robot Control cinemático Control dinámico Programación de robots Criterios de implantación de un robot Aplicaciones de los robots Robotica Industrial- Control Dinámico
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Control Dinámico Objetivos y dificultades Control monoarticular/multiarticular Técnicas de control de robots
Robotica Industrial- Control Dinámico
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Objetivo del control dinámico
Procurar que las trayectorias realmente seguidas por el robot q(t) sean lo más parecidas posibles a las propuestas por el control cinemático qd(t)
Herramientas: – Modelo dinámico del robot – Teoría de servocontrol (análisis y diseño)
Representación interna
Representación en el espacio de estado
Teoría de sistemas no lineales
Estabilidad
Control PID
Control adaptativo
etc. Robotica Industrial- Control Dinámico
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Dificultades del control dinámico
Modelo fuertemente no lineal
Sistema multivariable
Modelo acoplado
Parámetros variables (posición, carga,…)
Alto coste computacional
Necesidad de teorías de control complejas
Simplificaciones
pérdida de prestaciones
Robotica Industrial- Control Dinámico
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Control monoarticular
Consideración de cada articulación de forma independiente
No realista pero aceptable (pérdida de prestaciones)
La mayoría de los robots comerciales lo usan
Más aceptable en robots alto factor de reducción
Esquemas de control más extendidos: – Control PD/PID – Control con prealimentación – Control PD con compensación de gravedad Robotica Industrial- Control Dinámico
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Influencia del factor de reducción (t) = D[q(t)] q(t) + h[q(t),q(t)] + C[q(t)] qa
=
Kq
K = matriz diagonal de los factores de reducción, k ii>1
Robotica Industrial- Control Dinámico
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Control monoarticular PD/PID
R (s) = k p
+
k i s
+
k ds =
1
(k s s p
+
ki
+
k d s2
)
• Necesidad de regulador PID para eliminar el error en régimen permanente Robotica Industrial- Control Dinámico
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Control con prealimentación
• Elimina el error de seguimiento • Sólo sería posible si se conocen J , B y k con precisión Robotica Industrial- Control Dinámico
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Control PD con compensación de gravedad • En régimen permanente τp depende sólo de C(q)
G(q ) =
τp =
C( q )
Robotica Industrial- Control Dinámico
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Control multiarticular
Consideración de las influencias del resto de las articulaciones para el control de una articulación
Elevada complejidad
Técnicas más extendidas: – Desacoplamiento por inversión del modelo/par calculado – Técnicas de control adaptativo
Planificación de ganancias
Con modelo de referencia (MRAC)
Par calculado adaptativo Robotica Industrial- Control Dinámico
