Implementación de un sistema teleoperado con reflexión de fuerza de seis grados de libertad

Abstract

Los trabajos expuestos en la presente tesis se han realizado en el Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Guipúzcoa (CEIT) dentro del marco establecido en el proyecto de Sistemas Robóticos Teleoperadores (SRT), financiado por Iberdrola y Equipos Nucleares (S.A). El principal objetivo del SRT ha sido desarrollar una familia de robots que ayuden en tareas de mantenimiento de centrales nucleares. Un dispositivo de teleoperación consta de dos manipuladores; el robot maestro está controlado por un operario mientras que el esclavo interactúa con un entorno remoto, siguiendo las trayectorias comandadas desde el maestro. La característica de reflexión de fuerza hace referencia al hecho por el cual las fuerzas de interacción, del robot esclavo con su entorno, se reconducen al operario a través del robot maestro. La principal motivación del estudio de estos dispositivos es la de poder desempeñar, con un alto grado de destreza, tareas en entornos remotos y hostiles para el operario humano. Partiendo de los estudios de tesis anteriores en el laboratorio de robótica del CEIT, el objetivo de la presente consiste en ampliar y finalizar los trabajos realizados sobre un prototipo de teleoperación de seis grados de libertad. Todo ello ha supuesto: * Diseñar e implementar un controlador de teleoperación con reflexión de fuerza que contemple tanto las dinámicas de traslación y rotación, en el espacio cartesiano, de los robots involucrados. * Diseñar e Implementar un algoritmo que mantenga a los robots alejados de sus configuraciones singulares y límites de sus espacios de trabajo. * Ensayar y testear todos los algoritmos sobre un prototipo real. La exposición comienza con una pequeña introducción, historia y estado de la técnica de los sistemas teleoperadores en el primer capítulos. A continuación, en el capítulo 2, se describe el prototipo de teleoperación desarrollado. Este prototipo consta, como robot