cinematica

MEMORIAS DEL XVII CONGRESO INTERNACIONAL ANUAL DE LA SOMIM
21 al 23 DE SEPTIEMBRE, 2011 SAN LUIS POTOSÍ, MÉXICO

A4_119

REDUNDANCIA CINEMÁTICA EN UN DEDO ANTROPOMÓRFICO DE 4 GDL
1

Aguilar Acevedo Francisco, 2 Ruiz González Román.

1

Universidad Tecnológica del Sur del Estado de México,
Ex-Hacienda San Miguel Ixtapan, Km. 12 Carretera Tejupilco - Amatepec, C.P 51400, Tejupilco,Estado de México
Teléfono: (72) 42694017, Fax. ext. 207
2
Centro Nacional de Actualización Docente,
Estanislao Ramírez S/N, Col. Selene, C.P. 13420, Del. Tláhuac, México D.F., México
Teléfono (55) 58411432 ext. 126, Fax. (55) 58412165 ext. 111

aguilar.afco@gmail.com, rudi0912@yahoo.com.mx

RESUMEN.

INTRODUCCIÓN

En este artículo se presenta una alternativa de
solución al problema dela cinemática inversa de
un manipulador de 4 grados de libertad (gdl)
presentado como un dedo antropomórfico. El
criterio de solución se basa en minimizar la
cantidad que en conjunto se requieren mover las
articulaciones para alcanzar una posición. Se
presenta el procedimiento para obtener una
expresión en forma cerrada para la cinemática
inversa y se plantea una solución para laredundancia cinemática presentada. Se muestra
la implementación del criterio y se ilustran los
resultados obtenidos.

El problema de la cinemática inversa consiste en
la determinación de las variables articulares que
permiten alcanzar una cierta posición y
orientación del efector final. La solución de este
problema es de fundamental importancia para
transformar las especificaciones de movimientoasignadas al manipulador en su espacio de
operación, en los movimientos articulares que
permitan dicha movilidad (1).

ABSTRACT.
This article presents an alternative solution to the
inverse kinematics problem of a four degrees of
freedom (dof) manipulator presented as an
anthropomorphic manipulator. The solution
approach is based on minimizing the amount
required to move together toreach a joint
position. The procedure to obtain an expression
in closed form for inverse kinematics and an
approach to kinematic redundancy is presented.
The implementation of the approach is shown
and the results are illustrated.
NOMENCLATURA
θi
Δ i
F
Li
px , py , pz
wd , zd

Variable articular i
Desplazamiento angular de la
variable articular i
Función de coste
Longitud deleslabón i
Punto final del manipulador
Punto final del manipulador para el
movimiento simplificado en el
plano w-z

ISBN: 978-607-95309-5-2

Un manipulador presenta una cinemática
redundante cuando su número de grados de
libertad es más grande que el número de
variables necesarios para describir una tarea. Así,
un manipulador redundante proporcionara
múltiples o infinitas soluciones alproblema de la
cinemática inversa del manipulador.
El hecho que un manipulador tenga múltiples
soluciones demanda que el sistema tenga que ser
capaz de elegir una (2). Los criterios sobre los
que debe basarse una decisión varían entre
diferentes aplicaciones (3).
Algunos métodos para la resolución de la
redundancia se basan en la inversión de la matriz
jacobiana, con el objeto de obtenervelocidades
articulares a partir de velocidades cartesianas de
referencia, o bien el uso de técnicas de
optimización que se ajustan al problema de la
redundancia
cinemática,
mediante
la
minimización de cierta función de coste, que
recoge algún criterio de optimización, a lo largo
de una trayectoria de referencia en el espacio de
trabajo (4).
En este artículo, se presenta un criterio desolución (más cercana) a la redundancia
cinemática en un manipulador de 4 gdl,
presentado como un dedo antropomórfico (5).

Derechos Reservados © 2011, SOMIM

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21 al 23 DE SEPTIEMBRE, 2011 SAN LUIS POTOSÍ, MÉXICO

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CINEMÁTICA INVERSA DEL MANIPULADOR

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