Modelado dinámico y control de un robot flexible de tres grados de libertad

Abstract

A lo largo de esta tesis ha quedado de manifiesto el amplio interes e importancia que esta tomando la robotica flexible, si bien la gran mayoria de los trabajos cientificos y tecnicos en este campo están orientados al estudio de robots flexibles de uno ó dos grados de libertad. -Se ha desarrollado un prototipo de robots flexible de 3 grados de libertad y prestaciones industriales que se considera pionero en su campo. Este trabajo ha sido desarrollado de forma conjunta por la E.T.S. De Ingenieros Industriales de la U.N.E.D. Y la E.T.S.I. Industriales de la Universidad de Castilla-la Mancha. -Se presenta un método de modelado dinamico basado en la hipótesis de una masa concentrada en el extremo que tiene una buena correspondencia con el sistema real y que resulta conceptual y computacionalmente muy simple. -Se ha desarrollado un sistema de control a partir de esquemas previos para robots de uno y dos grados de libertad. Este esquema de control esta basado en la inversión dinámica del sistema. A partir del modelo dinámico, con lo que se consigue un algoritmo de control muy simple y eficiente que permite su fácil implantación en un computador de tiempo real. -Un estudio de la estabilidad según Lyapunov indica que el algoritmo presenta estabilidad asintótica global. -Se presentan resultados experimentales que validan tanto el modelo dinámico como el algoritmo de control no sólo en el entorno de un punto sino en el seguimiento de trayectorias. -Estos resultados abren nuevos caminos en el diseño y control de manipuladores flexibles con especificaciones cada vez más próximas a las de un robot industrial. -Finalmente, se presenta un estudio de la estabilidad del esquema de control cuando la carga del extremo difiere de la nominal.