TECNICAS DE MANIPULACION A DISTANCIA

Autor: SABATER NAVARRO JOSE M..
Año: 2003.
Universidad: MIGUEL HERNÁNDEZ DE ELCHE [Más tesis de esta universidad] [www.umh.es].
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE ELCHE.

Resumen: La teleoperación comprende el conjunto de tecnologías que permiten a un operador la realización de tareas a distancia, teniendo su aplicación específica en el desarrollo de tareas en entornos que conlleven un riesgo al operdor o bien sean inaccesibles por éste. Tanto la teleoperación de robots reales como la exploración y manipulación de entornos virtuales está tomando de nuevo una gran importancia dentro de los grupos de investigación en robótica, gracias, entre otras cosas, a las aprotaciones de nuevos algoritmos de control basados en el conocimiento de los modelos dinámicos de los dispositivos involucrados y al incremento de la capacidad de cálculo de los ordenadores actuales. Sin embargo, la experimetnación con estos nuevos esquemas de teleoperación se encuentra reducidad a simulaciones con modelos dinámicos sencillos o a sitemas mecánicos sencillos, debido principalmente a la falta de dispositivos "abiertos" a los cuales se les pueda modificar sus esquemas de control. La presente Tesis pretende cubrir este espacio aportando los conocimientos necesarios para la implantación de plataformas de teleoperación constituidas por dispositivos abiertos, y ahondando en el estudio de los esquemas de control bilateral existentes. Como primer objetivo para disponer de dicha plataforma experimental se ha diseñado, modelado e implementado un dispositivo háptico abierto, de configuración paralela y con cadena cinemática 6-URS. Se han desarrollado los modelos y algoritmos necesarios para el cotnrol de dicho dispositivo, de manera que sea capaz de funcionar tanto como display de impedencias o como display de admitancias. La utilización de una formulación elegante basada en la dinámica multicuerpo ha permitido la obtención de los modelos cinemáticos y dinámicos necesarios para el diseño de las diferentes estrategias de control. La interfaz de dicho dispositivo debe cumplir con los requisitos específicados para la plataforma de teleoperación. Para completar una plataforma de experimentación lo más generalista posible, y a su vez simplificar los problemas de sincronización de las tareas entre el entorno local y el remoto ha sido necesario el desarrollo de un simulador dinámico de robosts que permita experimentar en tecnología haptics. Entre las características de este simulador se encuentran la inclusión del modelo dinámico del robot esclavo, el tratamiento de colisiones y fuerzas generadas y la fácil implementación de esquemas de control. De igual forma se ha desarrollado el procedimiento necesario para disponer de un robot esclavo en lazo abierto. Se ha procedido a la "apertura" de los servos de un robot comercial y se presenta un procedimiento para la identificación de los parámetros del modelo dinámico de dicho robot serial. La disponibilidad de dispositivos maestro y esclavo abiertos (reales o virtuales) permite la implementación y experimentación con diferentes esquemas de control bilateral, constituyendo así una interesante herramienta para futuros desarrollos.