Diseño de un manipulador móvil con energía mecánica óptima usando evolución diferencial
En este trabajo se establece el problema de diseño cinemático y dinámico de los eslabones de un manipulador móvil como un problema de optimización numérica, con el objetivo de minimizar la energía mecánica del sistema en las posiciones críticas de un espacio de trabajo pre-establecido. Al cumplir co...
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| Tipo de recurso: | artículo |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/167276 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/167276 https://dx.doi.org/10.1016/j.rimni.2014.10.002 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Numerical analysis Diseño óptimo Manipulador móvil Optimización numérica Evolución diferencial Diseño mecatrónico Optimum design Mobile manipulator Numeric optimization Diferential evolution Mechatronic design Anàlisi numèrica Àrees temàtiques de la UPC::Matemàtiques i estadística::Anàlisi numèrica |
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Diseño de un manipulador móvil con energía mecánica óptima usando evolución diferencialDesign of a movil manipulator with optimum mechanical energy using differential evolutionDe-la-Cruz-Muciño, D.Villarreal-Cervantes, M.G.Portilla-Flores, E.A.Numerical analysisDiseño óptimoManipulador móvilOptimización numéricaEvolución diferencialDiseño mecatrónicoOptimum designMobile manipulatorNumeric optimizationDiferential evolutionMechatronic designAnàlisi numèricaÀrees temàtiques de la UPC::Matemàtiques i estadística::Anàlisi numèricaEn este trabajo se establece el problema de diseño cinemático y dinámico de los eslabones de un manipulador móvil como un problema de optimización numérica, con el objetivo de minimizar la energía mecánica del sistema en las posiciones críticas de un espacio de trabajo pre-establecido. Al cumplir con el objetivo propuesto se disminuye consecuentemente el consumo de energía que necesita el sistema de control durante su operación dentro del espacio de trabajo pre-establecido. Para dar solución al problema de optimización, se incorpora un mecanismo de explotación exhaustiva en el algoritmo tradicional de evolución diferencial, permitiendo mejorar la búsqueda dentro de una vecindad del espacio de diseño. Resultados en simulación muestran el desempeño del algoritmo. A su vez se muestra un menor consumo de energía del diseño resultante comparado con otros 3 diseños.In this work, the design of kinematic and dynamic parameters of links of a mobile manipulator is stated as a numerical optimization problem (NOP). The NOP aims to minimize the mechanical energy of the system in critical positions given by the vertices of a workspace and consequently reduce the energy consumption of the control system during its operation in the workspace. An exhaustive exploitation mechanism is included in the traditional differential evolution algorithm to improve the search into a neighborhood in the design space. Simulation results show the performance of the algorithm. The resulting design shows less energy consumption than other three designs.Peer ReviewedUniversitat Politècnica de Catalunya. CIMNE20152015-01-0120192019-08-01journal articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501NAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/167276https://dx.doi.org/10.1016/j.rimni.2014.10.002reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Españolspaopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unportedhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.esinfo:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/1672762026-05-27T15:37:01Z |
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En este trabajo se establece el problema de diseño cinemático y dinámico de los eslabones de un manipulador móvil como un problema de optimización numérica, con el objetivo de minimizar la energía mecánica del sistema en las posiciones críticas de un espacio de trabajo pre-establecido. Al cumplir con el objetivo propuesto se disminuye consecuentemente el consumo de energía que necesita el sistema de control durante su operación dentro del espacio de trabajo pre-establecido. Para dar solución al problema de optimización, se incorpora un mecanismo de explotación exhaustiva en el algoritmo tradicional de evolución diferencial, permitiendo mejorar la búsqueda dentro de una vecindad del espacio de diseño. Resultados en simulación muestran el desempeño del algoritmo. A su vez se muestra un menor consumo de energía del diseño resultante comparado con otros 3 diseños. |
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