Planificación y ejecución de trayectorias libres de singularidades en robots paralelos 3-RRR

Abstract

Este proyecto desarrolla un sistema que permite evaluar experimentalmente un método de planificación de movimientos libres de singularidades propuesto por Bohigas y col. en 2013. El sistema incluye (1) un robot paralelo 3-RRR, (2) un planificador que calcula trayectorias libres de singularidades y colisiones entre dos configuraciones dadas del robot, (3) un sistema de control que permite ejecutar las trayectorias con bajo error de posicionado, y (4) una interfaz gráfica que facilita la especificación de los problemas a resolver, así como la simulación, ejecución y análisis de las trayectorias resultantes. Para calcular las trayectorias definimos un sistema de ecuaciones que integra todas las restricciones de exclusión de singularidades y colisiones, y exploramos el espacio solución de este sistema utilizando métodos numéricos de continuación multidimensional. La integración de todas las restricciones en un único sistema evita la utilización de detectores de colisión, permitiendo el cálculo de las trayectorias en períodos de tiempo generalmente muy breves. El proyecto describe detalladamente los subsistemas de planificación, ejecución y control, e ilustra su funcionamiento mediante un experimento práctico que abarca todo el proceso, desde la definición de las configuraciones inicial y final, hasta la síntesis, acondicionamiento, y ejecución de la trayectoria, así como la captura y análisis de los datos sensoriales del robot a lo largo de todo el movimiento. El proyecto, finalmente, identifica algunos puntos que se podrían considerar en futuras extensiones de este trabajo.