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 estan orientados al estudio de robots flexibles de uno o 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 metodo de modelado dinamico basado en la hipotesis 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 inversion dinamica del sistema. A partir del modelo dinamico, con lo que se consigue un algoritmo de control muy simple y eficiente que permite su facil implantacion en un computador de tiempo real. -Un estudio de la estabilidad segun Lyapunov indica que el algoritmo presenta estabilidad asintotica global. -Se presentan resultados experimentales que validan tanto el modelo dinamico como el algoritmo de control no solo en el entorno de un punto sino en el seguimiento de trayectorias. -Estos resultados abren nuevos caminos en el diseno y control de manipuladores flexibles con especificaciones cada vez mas proximas 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.