Tesis doctoral de Miguel ángel Díaz Rodríguez
Los robots paralelos constituyen un campo de investigación muy activo en los últimos 20 años. Frente a los robots seriales presentan, fundamentalmente, dos conocidas ventajas como son, una mayor precisión en el posicionamiento y una mayor rigidez con respecto a la relación entre sus dimensiones y la carga de trabajo máxima. Los principales inconvenientes de estos robots paralelos son un espacio de trabajo más reducido y problemas específicos a la hora de planificar su control. las aplicaciones industriales demandan cada vez más de una mayor precisión por lo que se debe de disponer de robots con controladores robustos basados en el conocimiento del modelo dinámico. Por otra parte, si se requieren simulaciones realistas se debe disponer de modelos dinámicos precisos para así evaluar con mayor certeza los posibles escenarios de operación de dichos robots antes de su puesta en práctica en el proceso industrial. La precisión del modelo dinámico depende en gran medida de la certeza con la que se puedan determinar los parámetros dinámicos del modelo, esto es: masas, localización del centro de gravedad, términos de inercia y parámetros de fricción. Entre las técnicas que se han propuesto para su determinación, la identificación de parámetros dinámicos por medio de métodos experimentales es la que ha proporcionado mejores resultados. Dichas técnicas de identificación han sido aplicadas en mayor medida a la determinación de los parámetros dinámicos de los robots seriales, siendo su aplicación a robots paralelos más escasa. uno de los aspectos que se ha demostrado más importante en la identificación consiste en diseñar las trayectorias a partir de las cuales se extraen los datos en los que se va a basar la identificación. El objetivo que se pretende es el de diseñar los experimentos de forma tal de que se incremente la certidumbre con la cual se identifican los parámetros. En este sentido, se presenta el diseño del experimento basado en técnicas multicriterio. en la presente tesis se ha constatado que no siempre el empleo de modelos dinámicos subyacentes muy complejos redunda en unos parámetros identificados más ajustados a la realidad. Esto es, se ha constatado de forma experimental que puede ser preferible considerar modelos más simples, pero constituidos por parámetros con una mayor significación a la hora de definir el comportamiento dinámico del sistema mecánico. en la presente tesis se propone una metodología completa para la identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos. Los aspectos más relevantes de la metodología propuesta se pueden resumir en: 1) a partir de la identificación de parámetros considerando un modelo dinámico subyacente completo, ir reduciendo dicho modelo a partir de consideraciones estadísticas, 2) imponer la condición de factibilidad física a los parámetros que se van a identificar. Los experimentos han sido realizados sobre dos tipos de robots paralelos, específicamente, robots paralelos completos de tres grados de libertad, a saber; un robot de configuración 3-rps, que se disponía de trabajos previos, y de un robot de configuración 3-prs. Este último fue proyectado en el marco experimental del presente trabajo. La aplicación de la estrategia metodológica propuesta permitió obtener modelos reducidos, los cuales se han verificado mediante la resolución del problema dinámico inverso y posterior comparación entre las fuerzas generalizadas y las acciones de control reales. Así mismo, se ha procedido a la formulación del problema dinámico directo considerando los conjuntos de parámetros identificados. En ambos casos, la respuesta del sistema muestra un elevado grado de concordancia con los resultados reales.
Datos académicos de la tesis doctoral «Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos«
- Título de la tesis: Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos
- Autor: Miguel ángel Díaz Rodríguez
- Universidad: Politécnica de Valencia
- Fecha de lectura de la tesis: 23/10/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Vicente Mata Amela
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Juan ignacio Cuadrado iglesias
- Juan Carlos Garcia prada (vocal)
- marco Ceccarelli (vocal)
- Fernando Viadero rueda (vocal)