Modelado dinámico e identificación paramétrica para el control de robots manipuladores

Abstract

En esta tesis se ha realizado un estudio de las ecuaciones dinamicas de los brazos robots en cadena abierta a partir de la formulacion de Lagrange-Euler. Dicho estudio ha permitido desarrollar nuevas formulaciones de las ecuaciones dinamicas que permiten resolver algunos de los algoritmos de control multivariable mas comunes en la literatura del control de robots. Las princiaples aportaciones han sido: * La obtencion de una formulacion general para obtener una aproximacion de primer orden sin necesidad de recurrir a derivaciones numericas. Dicha aproximacion a permitido resolver de control otpimo lineal cuadratico discreto para el seguimiento de trayectorias de un brazo robot en cadena abierta. La formulacion obtenida es generalizable a cualquier numero de articulaciones. * La definicion de una serie de nuevas propiedades y teoremas que permiten obtener la relacion lineal existente entre los parametros incerciales y el resto de terminos dinamicos. Util para resolver el problema de la identificacion de dichos parametros. Estas propiedades se han aplicado tanto a la ecuacion de la energia total como a la ecuacion del par de fuerzas. La obtencion de la relacion lineal con los parametros inerciales en la ecuacion del Hamiltoniano ha permitido obtener un modelo reducido del sistema dinamcio a partir de metodos numericos basados en la descomposicion en valores singulares. Aemas se han obtenido un conjunto de puntos que permiten definir un conjunto de trayectorias excitantes que minimicen el error en el proceso de identificacion. La generalizacion de la relacion lineal a la ecuacion del par de fuerzas y la reduccion del modelo obtenida a partir de la ecuacion del Hamiltoniano ha permitido resolver el problema de la identificacion de los parametros inerciales mediante algoritmos de control adaptativo. Algunos de los cuales han requerido una reformulacion previa poder ser resueltos. Todos los resu