Cinemática, dinámica y control de robots redundantes y robots subactuados

Résumé

La evolución de los robots industriales desde su aplicación en la producción en masa ha sido vertiginosa frente a la evolución de la robótica en otros campos. Esto ha hecho que los robots que más abunden hoy en día sean los manipuladores industriales que se han denominado, por su predominancia, robots convencionales. Pero existen otros tipos de robots manipuladores, como son los robots redundantes y los robots subactuados. Estos dos tipos de robots son el objeto de estudio de la presente Tesis. Los robots redundantes, al poseer mayor número de grados de libertad de los estrictamente necesarios para realizar la tarea, ganan a los robots convencionales en prestaciones y versatilidad, pudiendo realizar tareas vetadas para estos. Los robots subactuados, al carecer de algunos actuadores, aventajan a los convencionales al ser más compactos, ligeros y tener un menor consumo energético. Las ventajas que presentan estos dos tipos de robots les hacen más adecuados para realizar unas determinadas tareas. El principal problema es que, tanto los robots redundantes como los robots subactuados pierden con respecto a los robots convencionales en la sencillez del control. No sólo su control es más complejo sino que, además, no ha sido tan profundamente estudiado. La presente Tesis tiene como objtetivo avanzar en el estudio y control de estos tipos de robots, nivelando la balanza, para poder sacar todo el partido de los robots redundantes y subactuados. El estudio de los robots redundantes se ha centrado en la resolución de la cinemática inversa. Se ha aportado una nueva formulación para la resolución de este problema en robots redundantes, que se particulariza para el robot Mitsubishi PA-10 trabajando en una aplicación de teleoperación. De esta forma se han obtenido novedosos resultados en la resolución de la cinemática inversa de robots redundantes, y también se han generado nuevas estratregias para implementar este tipo de rob