Tecnologo

´ PLATAFORMA DE EXPERIMENTACION DE CONTROLADORES PARA ROBOTS INDUSTRIALES
R. Romero, I. Alcal´ y F.R. Rubio a Dept Ingenier´ de Sistemas y Autom´tica ıa a Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla e-mail:(romevi,ismael,rubio)@cartuja.us.es

Resumen
El objetivo del proyecto es el desarrollo de un equipo de experimentaci´n para controladores de o robots industriales sustituyendo el controladororiginal del robot manipulador. La gesti´n de funo ciones auxiliares necesarias para el manejo real de un robot manipulador se trata de forma separada a la implementaci´n de controladores en o si, facilitando la prueba de nuevas estrategias de control. Con idea de simplificar el proceso de implementaci´n de controladores, se programa en o un ordenador el controlador a experimentar utilizandodiagramas de bloques de Simulink. A continuaci´n, el controlador se carga en una taro jeta de control en tiempo real de la compa˜´ nıa dSPACE que adquiere las medidas de posici´n y o aplica las se˜ales de control al robot manipulador. n Mediante software es posible: supervisar el control implementado en la tarjeta dSPACE, modificar sus par´metros y seguir la evoluci´n de vaa o riables relevantes delsistema. Lo cual permitir´ a investigar nuevos controladores en una plataforma real. Palabras clave: Robot manipulador, Control por ordenador

una tarjeta de control en tiempo real instalada en un PC dotado con la herramienta Simulink de Matlab para la elaboraci´n de los controladores o que son cargados en la tarjeta de control. La tarjeta de control utilizada ha sido la DS1103 de la compa˜´ dSPACE[2] que consta nıa de un procesador PowerPC, un DSP esclavo T M S320F 240 y una memoria RAM de 32 MB. En la Tarjeta dSPACE se ejecuta el controlador dise˜ado y se gestionan las posibles alarmas y n se˜ales digitales de los circuitos electr´nicos, as´ n o ı mismo lleva a cabo la aplicaci´n de las se˜ales de o n control a los motores de un Robot Manipulador. El robot empleado es el brazo manipuladorRM-10 para entornos industriales [4, 5]. El robot RM-10 tiene 6 grados de libertad, todos ellos de revoluci´n y con accionamiento indirecto con motores sin o escobillas. El robot dispone originalmente de controladores PID para cada motor de los que se ha prescindido considerando el objetivo del proyecto. En cambio, se ha conservado la etapa de potencia y los sensores resolver de posici´n. Adem´sde o a las no linealidades en las ecuaciones din´micas del a robot debidas a acoplamientos entre los distintos enlaces, el RM-10 presenta fen´menos de holgura o y fricci´n en los ejes que motivan su utilizaci´n o o como equipo de desarrollo de controladores. Este documento est´ organizado de la siguiente a manera: En la secci´n 2 se comentan las moo dificaciones hardware realizadas en el robotmanipulador y se describen las tarjetas de circuito impreso que han sido necesarias. La secci´n 3 o explica el proceso de implementaci´n de un proo grama de control en tiempo real a partir de un modelo en Simulink, quedando descritos los bloques que componen el modelo en la secci´n 4. o Los programas para modificar variables del controlador y supervisar el control est´n comentados a en la secci´n 5.Por ultimo, las conclusiones y posio ´ bles v´ futuras de expansi´n de la plataforma de ıas o ensayos est´n comentadas en la secci´n 6. a o

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´ INTRODUCCION

El inter´s en el estudio de nuevas metodolog´ e ıas de control avanzado en rob´tica industrial ha moo tivado la creaci´n de una plataforma que pero mita ensayar controladores de forma sencilla en un robot manipulador. La finalidad delproyecto consiste en probar distintas t´cnicas de control en e un robot industrial, para lo cual resulta interesante centrarse en la s´ ıntesis de controladores y evitar problemas asociados a la implementaci´n o f´ ısica en un sistema real (alarmas, protecciones, etc). Adem´s, una mayor facilidad de prograa maci´n y rapidez en la implementaci´n de leyes o o de control permite reducir el tiempo de...