Modelado para estrategias de control de robots paralelos flexibles

Abstract

La necesidad de lograr mayor productividad ha llevado a crear robots más ligeros que sean capaces de lograr mayores velocidades de operación. Para poder alcanzar este objetivo, las empresas constructoras han reducido de la sección transversal de los eslabones. Sin embargo, esta reducción puede causar deformaciones en los eslabones, y por consiguiente, perdida de precisión del robot. La deformación de los eslabones puede ser compensada mediante el uso de técnicas de control avanzado basadas en modelo que tengan en cuenta la flexibilidad de los eslabones a la hora de definir la ley de control. Sin embargo, el modelado dinámico y control de los robots flexibles, especialmente de los manipuladores paralelos, sigue siendo áreas de investigación poco abordadas en comparación con sus homólogos rígidos.Por lo tanto, este trabajo presenta una metodología para el modelado y control de los robots paralelos flexibles. En primer lugar se define una metodología nueva de modelado dinámico basada en el Método de Elementos Finitos, la cual puede ser utilizada independientemente de la flexibilidad de los eslabones. Es decir, esta metodología define las pautas para el modelado tanto robots con eslabones rígidos, como flexibles o una combinación de ambos.Sin embargo, para introducir los términos de flexibilidad en el modelo se requiere medir dicha flexibilidad, algo que no es trivial a día de hoy. Para ello, se ha desarrollado un estimador que permite conocer la deformación de los eslabones de forma precisa y con un coste económico y computacional mínimo. Por último, en este trabajo se define una estrategia de control avanzada para robots paralelos, denominada CTC para Robots Flexibles, capaz de contemplar la flexibilidad de los eslabones haciendo uso del modelo dinámico definido mediante la metodología propuesta.