Modelado cinemático y dinámico de un robot paralelo con arquitectura 3UPS-RPU. Aplicación en la simulación de robots de rehabilitación de miembro inferior

[ES] En los últimos años, los campos de aplicación de la robótica han crecido enormemente. Así, además de las aplicaciones industriales típicas (pick&place, soldadura por arco o por puntos, atención de máquinas), hoy en día los robots se están empleando en la medicina, en servicios de asiste...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Nedosseikine, Daniel
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2021
País:España
Institución:Universitat Politècnica de València (UPV)
Repositorio:RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
Idioma:español
OAI Identifier:oai:riunet.upv.es:10251/172609
Acceso en línea:https://riunet.upv.es/handle/10251/172609
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Modelado dinámico de robots
Modelado cinemático de robots
Control de robots
Simulación de robots
Robots de rehabilitación
Dynamic robot modeling
Kinematic robot modeling
Robot control
Robot simulation
Rehabilitation Robots
INGENIERIA DE SISTEMAS Y AUTOMATICA
Máster Universitario en Ingeniería Industrial-Màster Universitari en Enginyeria Industrial
Descripción
Sumario:[ES] En los últimos años, los campos de aplicación de la robótica han crecido enormemente. Así, además de las aplicaciones industriales típicas (pick&place, soldadura por arco o por puntos, atención de máquinas), hoy en día los robots se están empleando en la medicina, en servicios de asistencia, operaciones de rescate, etc. Con el presente Trabajo Fin de Máster se propone trabajar con el modelado y la simulación de robots paralelos. Para ello se partirá del diseño CAD de un robot paralelo de 4 grados de libertad orientado a la rehabilitación de miembros inferiores del cuerpo humano. Se trata de un robot que se está desarrollado en ámbito de un proyecto de investigación del Plan Nacional. Dicho diseño se importará al simulador de robots CoppeliaSim. Se trata de un simulador que incorpora un entorno de desarrollo integrado y que se basa en una arquitectura de control distribuido. De esta forma, cada objeto/modelo puede ser controlado individualmente a través de un script embebido, un plugin, un nodo ROS o BlueZero, un cliente API remoto o una solución personalizada. Con este simulador se tendrá que resolver primero el problema cinemático directo e inverso, para poder determinar la relación entre las variables de articulación activas y las variables del espacio cartesiano. Posteriormente se tendrá que resolver también el problema dinámico del robot, obteniéndose la relación entre los términos dinámicos, centrífugos, de Coriolis y gravitacionales, y las fuerzas aplicadas sobre los actuadores del robot (acciones de control). Gracias a este robot virtual se podrán analizar diferentes controladores no lineales de posición, como son los controladores por dinámica inversa, los controladores pasivos o los controladores adaptativos. También será posible realizar la co-simulación del robot (pudiendo ejecutarse el controlador y el robot virtual en la misma máquina o en máquinas distintas) para validar las diferentes estrategias de control que se quieran utilizar. Además, este trabajo permitirá realizar también un conjunto de aplicaciones muy interesantes. Por ejemplo, se podrá proporcionar como entradas al robot virtual los valores de las articulaciones del robot paralelo real del laboratorio. Esto permitirá ver en tiempo real en el robot simulado la evolución del robot real sin necesidad de una señal de vídeo, requiriendo por ello un menor ancho de banda en las comunicaciones. También permitirá validar las diferentes misiones que se están desarrollando con el robot paralelo, como por ejemplo el análisis de las singularidades.

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