Control de posición para un robot de tres grados de libertad
Date
2007-10
Authors
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Publisher
Benemérita Uviersidad Autónoma de Puebla
Abstract
La era actual ha impulsado un desarrollo acelerado de la robótica, gracias a los avances en informática, telecomunicaciones y electrónica. Esta disciplina científica, acuñada por Isaac Asimov, combina la tecnología de máquinas-herramienta con la física y la matemática aplicada. Los robots manipuladores industriales han dejado de ser ficción para integrarse en procesos de ensamblaje, soldadura y manejo de materiales. La necesidad de automatizar la industria busca mejorar la calidad, reducir costos de producción y evitar que el ser humano realice tareas peligrosas. El controlador más utilizado actualmente es el PID por su sencillez; sin embargo, los robots modernos presentan ecuaciones dinámicas acopladas complejas. Por ello, este trabajo se enfoca en crear una ley de control de posición nueva capaz de superar el desempeño de los algoritmos clásicos. El objetivo primordial es llevar el extremo del robot a un punto específico con total exactitud, basándose en su modelo dinámico preciso. Para garantizar la estabilidad del sistema, se utiliza la teoría de Lyapunov junto con el teorema de La Salle durante el proceso de diseño. El modelo dinámico del robot de tres grados de libertad se obtiene rigurosamente a través de las ecuaciones de movimiento de Euler-Lagrange. Esta metodología permite que el robot realice movimientos exactos y precisos, incluso en la manipulación de material biológico o radiactivo. La investigación no solo beneficia a la industria automotriz, sino que sienta un precedente académico para la utilización práctica de controladores avanzados. El diseño propuesto considera las no linealidades del sistema mecánico para asegurar un seguimiento de trayectoria óptimo en escenarios reales. Finalmente, la implementación de este algoritmo busca maximizar la productividad y eficiencia de las celdas de manufactura robóticas contemporáneas.