Control visual de robots paralelos : análisis, desarrollo y aplicación a la plataforma RoboTenis

Ángel Silva, Luis (2005). Control visual de robots paralelos : análisis, desarrollo y aplicación a la plataforma RoboTenis. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Control visual de robots paralelos : análisis, desarrollo y aplicación a la plataforma RoboTenis
Author/s:
  • Ángel Silva, Luis
Contributor/s:
  • Sebastián y Zúñiga, José Maria
  • Saltaren Pazmiño, Roque Jacinto
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2005
Subjects:
Freetext Keywords: Robots Paralelos, Control Visual
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Electrónica e Informática Industrial [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La robótica ocupa en la actualidad un papel preponderante en el proceso de modernización e innovación de las industrias. La mayoría de los sistemas robotizados operan en fábricas, donde el espacio de trabajo ha sido ideado para adecuarse al robot. Sin embargo los robots han tenido menos impacto en aplicaciones dentro de entornos dinámicos, donde el área de trabajo y la ubicación de los objetos no puede controlarse exactamente. Esta limitación se debe implícitamente a la falta de capacidad sensorial en los sistemas robóticos comerciales. La integración sensorial es fundamental para incrementar la versatilidad y el dominio de aplicación de los robots. En la actualidad, los sensores visuales son cada vez mas frecuentes en las aplicaciones robóticas. Su principal ventaja es que permiten una descripción muy completa del entorno de forma no intrusiva. La expresión control visual se aplica a sistemas guiados visualmente, los cuales hacen uso de una o varias cámaras para obtener información del entorno en forma de imágenes, que es empleada para controlar el efector final del robot durante la realización de una tarea. Las aplicaciones robóticas en entornos estructurados con presencia de objetos cuya posición y orientación es perfectamente conocida, es un problema suficientemente estudiado en la actualidad. Sin embargo, aplicaciones en las que la variabilidad del entorno añade un alto grado de incertidumbre al mismo, presenta numerosas dificultades aun no suficientemente resueltas. La realización de tareas robóticas en este tipo de entornos, requieren de estructuras robóticas de bajo peso y alta rigidez, actuadores que permitan altas aceleraciones y altas velocidades, sensores con procesamiento rápido y esquemas de control sofisticados que tomen en cuenta la dinámica no lineal del sistema. En éste ámbito, se centra el desarrollo de la presente Tesis Doctoral, en la cual, se pretende evaluar el nivel de integración entre un sistema robótico y un sistema de visión, en aplicaciones con entornos no estructurados y dinámicos. Para ello, se plantea el diseño, construcción e implementación de una innovadora plataforma experimental basada en un robot paralelo, que utilice la información suministrada por un sistema de visión, para modelar el entorno y lograr el control de las trayectorias del sistema robótico, en aplicaciones con alta variabilidad del entorno. La plataforma llamada RoboTenis, se construye con dos propósitos en mente: i) desarrollar una estructura abierta para la investigación en el campo del control visual de robots paralelos, y ii) evaluar el nivel de integración entre un robot paralelo de alta velocidad y un sistema de visión en aplicaciones con entornos dinámicos. El diseño de la plataforma plantea la construcción del robot de estructura paralela, el control articular a bajo nivel, la integración del sistema de visión y el desarrollo de algoritmos de control servo-visual. Para demostrar su versatilidad, en la presente tesis se implementa una arquitectura de control visual para el Sistema RoboTenis, la cual, permite el seguimiento tridimensional de objetos móviles a alta velocidad. Esta integración es novedosa con respecto al tipo de manipulador (robot paralelo), al sistema de control (control visual) y a la velocidad de trabajo (1.0 m/s). Según la revisión bibliográfica, se puede afirmar que el Sistema RoboTenis, es el primer sistema que plantea el control de un robot paralelo de alta velocidad mediante realimentación visual. Los resultados experimentales muestran la versatilidad del sistema en la implementación de estrategias de control visual con altos requerimientos temporales.

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Item ID: 378
DC Identifier: http://oa.upm.es/378/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:378
Deposited by: Dr Luis Angel
Deposited on: 17 Apr 2008
Last Modified: 20 Apr 2016 06:15
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