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CONTROL DE TRAYECTORIA DE ROBOT DE 3 GDL
Javier A. Rojas T.1 jartm6uni@gmail.com Nilton C. Anchayhua A2. cesar.anchayhua@gmail.com

Universidad Nacional de Ingeniería RESUMEN
El presente trabajo de investigación trata sobre el control PID para el seguimiento de trayectoria de un sistema robótico de 3 grados de libertad, a partir del modelo del robot RV-M1 de mitsubishi. Se introduce un nuevocriterio menos conservador, para seleccionar las ganancias del controlador, y cuando se toma en consideración durante el diseño la dinámica eléctrica de los motores de corriente directa (DC) con escobillas usados para el servocontrol de par de los actuadores. Este resultado no requiere que la dinámica eléctrica de los actuadores sea rápida comparada con la dinámica de la parte mecánica. Sepresenta un estudio formal de la técnica de control conocida como control de par la cual es ampliamente utilizada en la práctica industrial.

Palabras clave: Control de robot, Control por corriente, Diseño y simulación. ABSTRACT This research deals with the PID control for tracking the trajectory of a robotic system with 3 degrees of freedom, from the model of the robot Mitsubishi RV-M1. A new lessconservative criterion for selecting the controller gains, and when taken into consideration when designing the dynamics of electric direct current motors (DC) for use with brushed servo torque actuators. This result does not require that the dynamics of electric actuators is rapid compared with the dynamics of the mechanical part. We present a formal study of the control technique known as torquecontrol which is widely used in industrial practice. Key words: Robot Control, Current Control, Simulation and design. INTRODUCCION Los sistemas de control para manipuladores diversa topología, como es el caso de los de cadena abierta o serial, los reguladores PID pueden satisfacer un control, sin embargo la selección de sus parámetros se ajustan mucho mejor cuando el sistema a controla seaconocido, caso contrario esta la sintonización de este en simulación y en la practica industrial. Para el presente, se considerara la dinámica de los actuadores, como es el motor de corriente directa, con su respectiva caja de reducción, a fin de que el sistema a controlar sea más verídico y/o realista del sistema. Este trabajo esta organizado del siguiente modo. Se inicia con el proceso de modelado de ladinámica del manipulador. En la siguiente sección se presenta un estudio sobre el control de par del motor DC, para posteriormente mostrar los resultados de simulación incluyendo la dinámica de los actuadores. Finalmente las conclusiones correspondientes.1

1 Universidad Nacional de Ingeniería – Alumno de Esp. Ing. Mecatrónica 2 Universidad Nacional de Ingeniería – Docente de Esp. Ing.Mecatrónica

MODELO DEL ROBOT Nuestro robot de 5 grados de libertad, es el RV – M1, a partir del cual obtendremos nuestros parámetros de la cinemática directa e inversa. El robot RV – M1, Fig. 1, y con la representación según Denavit – Hartenberg.

Cinemática Directa Determinar la posición del efector final, a partir de la posición de los eslabones que lo conforman, para desarrollar la cinemática delmanipulador se utilizan matrices de transformación homogénea [1]. En la tabla 1, se tiene los parámetros D – H del manipulador. Tabla 1. Parámetros DH del Manipulador RVM1 Eslabón 1 2 3 4 5

αi
90 0 0 90 0

ai
0

di
d1
0 0 0

l2 l3
0 0

θi θ1 θ2 θ3
90 + θ 4

l4

θ5

Figura 1. Manipulador RV-M1 Representación del robot.

A partir de la configuración hallada, las matricesHomogéneas Las matrices de transformación homogénea para la cinemática directa son representadas por la letra A, con un subíndice que representa el eje de coordenadas inicial y un superíndice que representa el eje de coordenadas final. Los términos i representan el ángulo en radianes de cada eslabón, partiendo desde la base y hasta el último eslabón y los i representan la longitud de cada eslabón,...