Modelado y control de un SCARA utilizando técnicas para la reducción de oscilaciones durante la ejecución de trayectorias en el Instituto de Sistemas Mecatrónicos de la Universidad de Hannover, Baja Sajonia, Alemania.

Abstract

En muchas aplicaciones, los robots tienen que ser precisos y ejecutar tareas de alta velocidad. Esto se puede realizar mediante el uso de componentes robustos con un adecuado control de sus motores. Pero, debido a que en la práctica los componentes no son completamente robustos, pueden aparecer oscilaciones. Bajo estas circunstancias, es necesario encontrar la manera de reducir o eliminar esas oscilaciones indeseables que pueden llevar a seguimientos de trayectorias de baja calidad o causar accidentes ya sea con humanos o máquinas. El principal objetivo de este proyecto es el reducir oscilaciones durante la ejecución de trayectorias de un robot SCARA con cuatro grados de libertad. Para abordar este problema, un modelo reducido del robot con características elásticas y amortiguadas en sus articulaciones, es utilizado. La técnica usada en este trabajo es la Conformación de Entrada, la cual requiere solamente las frecuencias naturales y coeficientes de amortiguamiento del sistema para obtener una serie de impulsos que conforman la señal de entrada al sistema y reducen oscilaciones del mismo. Las frecuencias naturales y coeficientes de amortiguación son dependientes de los ángulos de los actuadores del SCARA, este problema se resuelve por medio de un método de linealización que permite encontrar dichos valores como función de la posición del robot, entonces esos valores son usados en diferentes técnicas de conformación de entrada. A fin de aplicar estudios basados en modelos, las frecuencias naturales y coeficientes de amortiguamiento son medidos usando un acelerómetro, de esa manera una técnica apropiada es diseñada y aplicada.