Robotica

4.1- INTRODUCCION
En este capítulo complementaremos lo visto en capítulos anteriores de la cinemática de un manipulador con elementos series, volvemos ahora con el problema de controlar dicho manipulador de manera que siga un camino pre planificado. Antes de mover un robot, es de considerable interés conocer si existe algún obstáculo presente en su camino (ligaduras de obstáculo) y si la manodel manipulador debe recorrer un camino especificado (ligadura de camino). Estas dos ligaduras combinadas dan lugar a cuatro modos de control posibles tal como se tabulan en la siguiente tabla.

MODOS DE CONTROL DE UN MANIPULADOR | LIGADURAS DE OBSTACULO |
LIGADURAS DEL CAMINO | | SI | NO |
| SI | Fuera de línea libre de colisión, planificación de camino en líneamás seguimiento del camino | Fuera de línea planificación de camino en línea más seguimiento del camino |
| NO | Control posicional mas obstáculo en línea detección y evitación | Control posicional |
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De esta tabla se observa que el problema de control de un manipulador se puede dividir convenientemente en dos subproblemas coherentes: Planificación del movimiento(o trayectoria) y controldel movimiento. Este capítulo dedica su atención a diversos sistemas de planificación de trayectorias para movimientos libres de obstáculos. También trata con el formalismo de describir el movimiento deseado del manipulador como una secuencia de puntos en el espacio (posición y orientación) a través de los cuales debe pasar el manipulador, así como la curva en el espacio en el espacio que recorre.La curva espacial que mueve la mano del manipulador desde la posición final se llama camino. Estamos interesados en desarrollar formalismos aprobados para definir y describir los movimientos deseados de la mano del manipulador entre los puntos extremos del camino.
Los esquemas de planificación de trayectoria generalmente “interpolan” o “aproximan” el camino deseado mediante una clase defunciones polinomiales o genera una secuencia de “puntos de consigna para control” a lo largo del tiempo para controlar el manipulador desde su posición inicial hasta su destino. Los puntos extremos del camino se pueden especificar o bien en coordenadas de la articulación o bien en coordenadas cartesianas. No obstante, suelen especificar en coordenadas cartesianas, porque es más fácil visualizar lasconfiguraciones correctas del efector final en dichas coordenadas que en coordenadas de articulación. Más aun, las coordenadas de articulación no son adecuadas como un sistema de coordenadas de trabajo porque los ejes de las articulaciones de la mayoría de los manipuladores no son ortogonales y no separan posición de orientación. Si se desean las coordenadas de articulación en estas posiciones,entonces se puede llamar a la rutina de la solución de la cinemática inversa para realizar las conversiones necesarias.
Con bastante frecuencia, existen una serie de trayectorias posibles entre los dos puntos extremos dados. Por ejemplo, se puede necesitar mover el manipulador a lo largo de un camino en línea recta que conecta los puntos extremos (trayectorias en línea recta); o mover el manipulador alo largo de una trayectoria polinomial uniforme que satisface las ligaduras de posición y orientación en ambos puntos extremos (trayectoria de articulación interpolada). En este capítulo estudiamos los formalismos para planificar ambas trayectorias en línea recta y de articulación interpolada. Analizaremos en primer lugar las trayectorias de planificación simples que satisfacen las ligaduras decamino y a continuación extenderemos el concepto para incluir las ligaduras dinámicas del manipulador.
Un método sistemático para abordar el problema de planificación de trayectorias es considerar el planificador de trayectoria como una caja negra, este acepta varias variables de entrada que indican las ligaduras del camino y saca una secuencia de configuraciones intermedias a lo largo del tiempo...