algo no tan interesante

Cinemática Inversa de un Brazo Robot
Utilizando Algoritmos Genéticos
Luis Felipe Giraldo, Edilson Delgado y Germán Castellanos
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA.
luspipe16@yahoo.com ; edelgadot@unal.edu.co ; gcastell@telesat.com.co
Recibido para revisión May–2006, aceptado Jun–2006, versión final recibida Jun–2006

Resumen: Se describe el procedimiento para resolver el problema de lacinemática inversa de un brazo robot
utilizando algoritmos genéticos a partir de la solución del problema cinemático directo. Se demuestra que este
método tiene varias ventajas sobre otros métodos: el mismo algoritmo aplica para dar solución a la cinemática
inversa de cualquier brazo robot, independientemente del tipo de articulaciones y del número de grados de libertad; se obtiene una soluciónfactible en forma rápida, resaltando la sencillez en la implementación; se utiliza la
representación de elementos de Denavit-Hartenberg, caracterizada por su universalidad algorítmica. Al algoritmo
genético utilizado se le realiza un control en sus parámetros y en la función de evaluación con el fin de mejorar su
rendimiento ante el problema propuesto.

espacial del brazo en varios problemas degeometría planar. En Paul, Shimano y Mayer (1981) se propone la
Un manipulador mecánico, se puede modelar como una técnica de la transformada inversa, en donde se intenta,
cadena articulada en lazo abierto con unos elementos a través de diversas aproximaciones resolver los ángulos
conectados en serie por una articulación de revolución de Euler. Estos métodos por aproximaciones geométrio prismáticamovida por actuadores. El movimiento re- cas presentan muchas condiciones en cuanto a la estruclativo en las articulaciones resulta en el movimiento de tura física del manipulador y el tipo de articulaciones,
los elementos que posicionan la mano en una orientación además de la dificultad en encontrar la solución.
deseada.
Carvalho y Gaspar (1991), Oyama, Chong, Agah,
En la mayoría de lasaplicaciones de robótica, se
Maeda y Tachi (2001) proponen varios métodos utiestá interesado en la descripción espacial del efector filizando redes neuronales; las redes implementadas necenal del manipulador con respecto a un sistema de coorsitan muchos ejemplos para que puedan ser entredenadas de referencia fija, para lo cual necesariamente se
nadas, además de que no se alcanza una precisión adedeberesolver el problema de la cinemática directa y la
cuada. Varios autores han reportado el uso de algoritcinemática inversa. Para un manipulador determinado,
mos evolutivos para solucionar el problema de la cinla cinemática directa consiste en hallar la orientación y
emática inversa de un manipulador para puntos indiposición del efecto final a partir del vector de ángulos
viduales [Khoogar, Parkery Goldberg (1989), Gibbs
de las articulaciones y los parámetros geométricos del
(1996), Khawaja, Rahman y Wagner (1998)], requiriénelemento.
dose muchas generaciones para que el algoritmo llegue
En Denavit y Hartenberg (1955) se propone un al óptimo ó al cercano-óptimo.
método matricial para resolver en forma sistemática y
generalizada este problema. La cinemática inversa conEn este trabajose propone realizar la solución al
siste en hallar el vector de ángulos de las articulaciones a problema cinemático inverso de un brazo robot utipartir de la orientación y posición del efector final, el cual lizando algoritmos genéticos a partir de la representación
es un problema de difícil solución debido a que incluye Denavit-Hartenberg, independiente del tipo de articulaecuaciones no linealesy múltiples soluciones. Este pro- ciones y del número de grados de libertad, resaltándose
blema ha sido abordado de muchas formas planteándose la rápida convergencia del algoritmo mediante el control
diversos métodos para resolverlo. En Pieper (1968) se de sus parámetros y la función de evaluación. El brazo
presenta la solución cinemática para manipuladores con robot tomado como referencia...