Manipulador controlado por labview y simulacion en matlab

Memorias del XVI Congreso Mexicano de Robótica 2014
Universidad Autónoma de Sinaloa, Universidad Politécnica de Sinaloa y Universidad de Occidente
XVI COMRob 2014, ISBN: En trámite
6 – 8 de Noviembre, 2014, Mazatlán, Sinaloa, México

XVICOMRob2014/ID–001

CONTROL DE UN MANIPULADOR DE DOS GRADOS DE LIBERTAD UTLIZANDO LABVIEW Y SIMULACIÓN EN MATLAB

Josué M. De Santiago Perez
Estudianteing. Robótica
Universidad Politécnica de Guanajuato
Cortázar, Guanajuato, C.P 38483
Email: 10030519@upgto.edu.mx

David Vera
Estudiante Ing. Robótica
Universidad Politecnica de Guanajuato
Cortazar, Guanajuato, C.P 38483
Email: 10130???@upgto.edu.mx

ABSTRACT


When there is a dynamic system with known parameters, it will be controlled by a suitable control. This document describesthe PD control applied to a manipulator robot of two degrees of freedom being rotational degrees both. To apply you need to get control models, kinematic and dynamic robot. As herein shown both models, also including the inverse kinematic model. Having described the control models and simulation results are shown control.


RESUMEN


Cuando se tiene un sistema dinámico con parámetrosconocidos, éste se puede controlar mediante un control adaptable. Este documento describe el control PD aplicado a un robot manipulador de dos grados de libertad siendo ambos grados rotacionales. Para aplicar el control es necesario obtener los modelos, cinemático y dinámico, del robot. Por lo que en este documento se muestran ambos modelos, incluyendo también el modelo cinemático inverso. Una vezdescritos los modelos y el control se muestran los resultados de la simulación del control y comparar contra un manipulador en tiempo real.

INTRODUCIÓN


El robot manipulador, aquí presentado, es un robot de dos grados de libertad, cuyos eslabones son rotacionales, un modelo se puede ver en la Figura 1.


Figura 1. Robot de dos grados de libertad.

Las aplicaciones para este robot pueden ser:aplicar pegamento, cortar con láser, tomar piezas y moverlas en una trayectoria específica. De hecho esta última aplicación es muy común en la industria. El robot puede tomar una pieza, moverla a través del espacio en una trayectoria dada. Esta tarea, aunque parezca sencilla, involucra una variación en el modelo dinámico del robot. En [1] se presenta el modelado de la dinámica de un robot de ngrados de libertad en forma matricial y se describe la propiedad de linealidad que existe en los parámetros de su modelo dinámico.

El control adaptable toma sus bases precisamente en este principio. Para controlar el robot de tal manera que siga una trayectoria específica si se conoce los parámetros mencionados en la tabla 1 se aplicará la ley de control adaptable PD. Para la aplicación del controles necesario tener un conocimiento preciso del modelo del robot, por lo que primeramente se obtiene su modelo dinámico. Para la obtención del modelo dinámico es imperativo determinar el modelo cinemático. Para el seguimiento de trayectoria, ya que ésta se describe en coordenadas cartesianas, se resuelve la cinemática inversa del manipulador. Ya conocido éstos modelos que describen al robot, seprocede a efectuar el control adaptable. Para verificar la efectividad del control se procede a simular el robot controlado. La estructura del control se toma del modelo dinámico del robot. La adaptación del modelo del control al modelo dinámico se hace en línea, con la finalidad de que los errores de velocidad y de posición sean mínimos. En el análisis de robots manipuladores, se conoce bastantebien la estructura de su modelo dinámico. Uno de los parámetros que cumplen con estas características es la masa, longitud, momento de inercia de los eslabones. El propósito de este artículo es aplicar un control adaptable para solucionar este inconveniente. Para este fin se muestra el modelo cinemático y dinámico de un robot manipulador de dos grados de libertad y se diseña un control adaptable...