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´ DE CONTROL DE
IMPLEMENTACION
FUERZAS EN ROBOTS INDUSTRIALES: UN
CASO
A. F. Brumovsky, 1 V. M. Liste, 1 y M. Anigstein 2

Laboratorio de Rob´
otica-FIUBA, abrumov@fi.uba.ar,
vliste@fi.uba.ar, manigst@fi.uba.ar

Resumen: Para que la implementaci´on de control de fuerzas en robots industriales
pueda realizarse, es necesario que el controlador permita modificar trayectorias
cartesianas en tiemporeal. Los controladores de los robots industriales m´as
populares tienen esta capacidad desde hace aproximadamente veinte a˜
nos. Sin
embargo, robots industriales de u
´ltima generaci´on pueden no tenerla (aun cuando
la declaren en sus manuales). El presente art´ıculo analiza justamente un caso. Se
describen prestaciones reales del controlador de un robot industrial, limitaciones
resultantes de esasprestaciones y desarrollos realizados para lograr una soluci´on
alternativa que permita implementar de todas maneras un sistema de control de
fuerzas en el robot. El trabajo puede ser u
´til para potenciales usuarios y al mismo
tiempo resulta did´
actico desde un punto de vista te´orico y general.
Keywords: control de fuerza/torque, robots industriales, correcci´on de trayectoria
cartesiana entiempo real.

´
1. INTRODUCCION
Los movimientos que realiza un robot industrial,
resultan de la ejecuci´
on de un programa de usuario
por el controlador del robot. El programa define
la posici´on y orientaci´
on de los puntos hacia los
que el robot debe moverse y el tipo de trayectoria a seguir. Este m´etodo funciona muy bien
para aplicaciones en que las trayectorias son totalmente predecibles. Sinembargo, muchas aplicaciones involucran cierto grado de incerteza en las
posiciones/orientaciones y movimientos. En estas
aplicaciones, pueden utilizarse entradas de sensores para proveer informaci´
on al robot de manera
que pueda adaptarse a las condiciones cambiantes.
Cuando la entrada de sensores se usa para modificar movimientos del robot mientras ´estos est´an
1
2

Tesistas de grado en Ing.Electr´
onica FIUBA.
Proyecto UBACyT I003.

efectivamente ejecut´andose, el proceso se denomina “real-time path control”. Cuando este modo
de control de trayectoria est´a en operaci´on, VALII (lenguaje de programaci´on, sistema de control
y sistema operativo de Westinghouse/Unimation)
espera una instrucci´on con una correcci´on de las
referencias que contiene 6 argumentos
• 3 componentes dedesplazamiento
< δx >, < δy >, < δz >
• 3 componentes de rotaci´on
< rx >, < ry >, < rz >
y la ejecuta cada 28 mseg. pasando las correcciones al controlador del robot. Pueden ser referidas a la terna mundo o herramienta y ser acumulativas o no. El robot no necesita estar movi´endose
realmente para responder a las correcciones.
Los p´arrafos anteriores fueron extra´ıdos del Manual de Programaci´on delPUMA de Unimate
Industrial Robots (1986), (Masagu´e, 1996). Son

igualmente v´
alidos, pero con una sola correcci´on
en rotaci´on por ser de 4 ejes, para otro robot
industrial cl´asico, el AdeptOne SCARA (Adept,
1984) que utiliza tambi´en VAL-II. El lenguaje
PDL2 de Comau SMART (1999) denomina a la
correcci´on de trayectoria en tiempo real “sensor
tracking”, y el lenguaje RAPID de ABB la llama“contour tracking” y la incorpora en su m´odulo
de Movimientos Avanzados (2000). PDL2 permite
correcciones relativas y absolutas en traslaci´on
y orientaci´on, proyectadas en cualquier sistema
de referencia (mundo, herramienta, usuario), con
y sin movimiento programado. RAPID requiere
expresar las correcciones de tiempo real en “el
sistema coordenado de la trayectoria”.

dirigida a lograr una soluci´onque permita incorporar de todas maneras un sistema de control de
fuerzas general en el robot. En el cap´ıtulo 4 se
describen las nuevas funciones desarrolladas y se
muestran aplicaciones.
2. ESQUEMA DEL CONTROL DE FUERZAS
ANTERIOR
Se utiliza un robot industrial IRB 140 con controlador S4Cplus M2000/BaseWare OS 4.0 y un
sensor de fuerza/torque de 6 direcciones marca
ATI - modelo SI-65-5, ambos...