Programación de tareas y planeación de trayectorias para un robot manipulador antropomorfo de seis grados de libertad

Abstract

El presente documento ofrece: detalles sobre programación de tareas y su aplicación en la herramienta desarrollada; el análisis y contraste de métodos de interpolación y de criterios de espaciamiento; y la adaptación realizada a la formulación de Newton-Euler (N-E) para la obtención del modelo dinámico del manipulador. La herramienta desarrollada en el entorno MATLAB permite la construcción gradual de tareas en su programación gestual, y a partir de esta construcción, la obtención del conjunto de sentencias correspondientes a la programación textual de la tarea. Así mismo, es posible generar un conjunto de posiciones y trayectorias a partir de instrucciones contenidas en un archivo con extensión .txt. La herramienta permite además: la selección del método de interpolación y del criterio de espaciamiento de puntos de paso; la manipulación de cinco tipos de piezas diferentes; la simulación total o parcial de la tarea programada; y la creación de archivos de video al simular la tarea. En esta herramienta de programación de tareas se ha implementado la versión iterativa de la formulación de N-E para la solución del modelo dinámico inverso determinando los pares motores necesarios para la realización del movimiento deseado. Los resultados de las pruebas realizadas muestran una rápida convergencia de los algoritmos generados para la corrección de pares motores y para la determinación de los puntos de paso necesarios para el cumplimiento de la tolerancia designada en trayectorias definidas en coordenadas cartesianas. El algoritmo de corrección de pares no está ligado a la formulación de N-E empleada en este trabajo, y es aplicable a la corrección de fuerzas en articulaciones prismáticas. Con base en el análisis realizado a los diferentes métodos de interpolación y en las simulaciones del sistema en lazo cerrado, se recomienda el empleo del método de aceleración senoidal desarrollado por el autor del presente trabajo de grado.