Robótica con Matlab : Robot manipulador de 4DOF

El curso empieza de manera gradual desde la revisión del principio de funcionamiento del robot, cinemática para determinar la posición del efector final con respecto a un sistema de referencia, el diseño de algoritmos de control basados en el modelo cinemático con diferentes estrategias para resolver los problemas fundamentales en el control movimiento, posición seguimiento de trayectoria y seguimiento de camino. Además, se revisa en control basado en el espacio nulo con el objetivo de realizar tareas secundarias como la prevención de singularidades sin afectar las tareas primarias, esto gracias a los grados de libertad adicionales (Redundancia).

SECCIÓN 1: PRINCIPIO DE FUNCIONALMIENTO

En esta sección se incluyen la definición y el respectivo principio de funcionamiento de un robot manipulador de cuatro grados de libertad (4DOF), así como, cada uno de los grados de libertad que posee este robot.

[bg_collapse view=»link» color=»blue» icon=»arrow» expand_text=»Ver más» collapse_text=»Ver menos» ]

SECCIÓN 2: MODELO CINEMÁTICO Y SIMULACIÓN

En esta sección se obtiene la velocidad y la posición del punto operacional (efector final) en función de las velocidades de los actuadores (motores) mediante la cinemática directa del robot. Específicamente revisaremos el modelo cinemático directo diferencial, jacobiano y modelos con diferentes grados de libertad hasta llegar a los 4DOF, todos los modelos serán puestos a prueba mediante simulación. La simulación se realiza en un novedoso entorno 3D diseñado en Matlab muy fácil de utilizar y se puede usar los modelos 3D proporcionados en el área de recursos (archivos descargables) o si prefieres importar tus propios diseños 3D realizados en un software CAD como Sketchup, FreeCad, Solidworks. (Ojo en este curso no se muestra como diseñar el robot en los softwares mencionados, es decir, ya debe tener listo su diseño).

SECCIÓN 3: SIMULADOR 3D

En esta sección se muestra paso a paso como crear un novedoso simulador 3D diseñado en Matlab, muy fácil de utilizar y se puede usar los modelos 3D proporcionados en el área de recursos (archivos descargables) o si prefieres importar tus propios diseños 3D realizados en un software CAD como Sketchup, FreeCad, Solidworks. (Ojo en este curso no se muestra como diseñar el robot en los softwares mencionados, es decir, ya debe tener listo su diseño).

SECCIÓN 4: CONTROLADORES BASADOS EN LA TEORIA DE ESTABILIDAD DE LYAPUNOV

En esta sección el alumno aprenderá a diseñar algoritmos de control para resolver los problemas fundamentales de control de movimiento, posición, seguimiento de trayectoria y seguimiento de camino. Los algoritmos de control son diseñados desde cero mediante la teoría de Lyapunov. Además, se demuestra matemáticamente que los errores convergen asintóticamente a cero y finalmente para verificar el rendimiento, todos los controladores son testeados de manera simulada.

SECCIÓN 5: CONTROLADORES BASADOS EN EL ESPACIO NULO

En esta sección se implementa nuevos algoritmos de control para tareas segundarias como evasión de obstáculos, prevención de singularidades, minimización de consumo energía, entre otros sin afectar las tareas primarias (posición, seguimiento de trayectoria y camino). La tarea que vas a trabajar en esta sección es prevenir las configuraciones singulares mediante una postura fija que evite que las articulaciones se encuentren dentro de la vecindad de singularidad.

[/bg_collapse]