Diseño del sistema de control de un Robot tipo PUMA

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Diseño y simulación de un sistema de control adaptivo autoajustado para el posicionamiento de un robot de un grado de libertad

Diseño y simulación de un sistema de control adaptivo autoajustado para el posicionamiento de un robot de un grado de libertad

El control óptimo trata de determinar la mejor respuesta del sistema de control empleando una técnica óptima de diseño. Esta técnica asume la formulación de una función matemática denominada función costo, también conocida como función de rendimiento, índice de rendimiento o índice de funcionamiento, entre otras denominaciones. El procedimiento de diseño del sistema de control óptimo trata de encontrar un extremo (un mínimo o un máximo, dado el caso) de una función costo con el propósito de determinar los parámetros óptimos de una ley de control; de allí el término óptimo. En la mayoría de los casos, sin embargo, la búsqueda de la función costo involucra procedimientos de error y corrección; esto significa que no siempre se puede estar seguro acerca de la forma exacta que debería poseer la función de costo.
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Diseño de un sistema de control de posición de un robot móvil omnidireccional

Diseño de un sistema de control de posición de un robot móvil omnidireccional

El Posicionamiento y modelado son problemas fundamentales en la navegación de robots móviles. El presente trabajo describe la construcción de un robot móvil omnidireccional de tres ruedas con tres grados de libertad. La configuración elegida mecánicamente es simple, y proporciona la capacidad al móvil de desplazarse en cualquier dirección sin necesidad de realizar una rotación previa, característica muy útil en espacios reducidos.

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Diseño e implementación de un sistema de control de balance para un robot humanoide

Diseño e implementación de un sistema de control de balance para un robot humanoide

En primer lugar, el robot DARwIn-OP es una plataforma rob´ otica de 20 grados de libertad dise˜ nada por la empresa Robotis, cuya descripci´ on detallada se encuentra en [17]. El proceso de implementaci´ on en V-REP, comienza con la importaci´ on de los archivos CAD y STL de cada uno de los componentes que constituyen al Robot (ejem- plo: cabeza, torso, motores, etc), los cuales est´ an disponibles para uso libre en la red. Adicionalmente se incluye el sensor de medidas inerciales (IMU) compuesto por ace- ler´ ometro y giroscopio, junto con los 20 actuadores (joint) configur´ andolos conforme a las caracter´ısticas din´ amicas de los motores Dynamixel MX-28 (velocidad nominal, resoluci´ on, torque m´ aximo, etc. Finalmente, se ensambla el robot con las caracter´ısticas cinem´ aticas y din´ amicas de la plataforma, brindadas por Robert L. Williams en [17], dando como resultado un modelo aproximado del robot real, como se aprecia en la figura 8. A su vez, se recrea el ambiente al cual va a ser sometido el robot, incluyendo una mesa con un actuador, que permitir´ a inclinar la superficie donde estar´ a ubicado el robot; superficie que tiene como caracter´ıstica un coeficiente de fricci´ on alto (ver figura 9). Por ´ ultimo, se dispone de 3 ventanas en el ambiente gr´ afico (como se muestra en la figura 10), para visualizar: en A), la imagen completa del entorno; en B), la imagen de los tobillos trabajando, y en C), un gr´ afico que muestra el desplazamiento del CoM del
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Diseño del sistema de control de un Robot Tipo PUMA utilizando LÓGICA DIFUSA

Diseño del sistema de control de un Robot Tipo PUMA utilizando LÓGICA DIFUSA

Estas especificaciones son únicas para cada aplicación individual y con frecuencia incluyen especificaciones como estabilidad relativa, precisión en estado estable (error), respuesta transitoria, y características de respuesta en frecuencia. Esta última consideración ha sido históricamente desarrollada con una gran cantidad de herramientas gráficas tales como las trazas de Bode, la traza de Nyquist, la traza de ganancia–fase, y la carta de Nichols, pero debido al desarrollo y la disponibilidad de un software de computadora amigable, rápido y poderoso, la práctica de diseño ha cambiado rápidamente, tal es así que el diseñador puede ejecutar rápidamente, un gran número de diseños empleando especificaciones en el dominio del tiempo. Esto ha disminuido considerablemente la ventaja histórica del diseño en el dominio de la frecuencia, el cual está basado en la conveniencia de realizar el diseño gráfico en forma manual. Además es difícil, excepto para el diseñador experimentado, seleccionar un conjunto coherente de especificaciones en el dominio de la frecuencia que correspondan a requisitos de desempeño en el dominio del tiempo.
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Diseño, implementación y control del sistema de tracción eléctrica de un robot autobalanceado

Diseño, implementación y control del sistema de tracción eléctrica de un robot autobalanceado

Un puente en H es un tipo de circuito electrónico que se utiliza entre otras fun- ciones para cambiar la polaridad de dos terminales para alimentar a un motor de corriente continua. Por lo tanto, se podrá variar entre dos valores de tensión definidos por la fuente de alimentación implementada (batería en este caso). Al ser capaz de conmutar con suficiente rapidez se podrá controlar tanto la velocidad del motor como el sentido de giro. Para este proyecto se necesitan de dos puentes idénticos para controlar cada una de las ruedas de forma inde- pendiente.

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Diseño del sistema de comunicación inalámbrico de largo alcance para el control de un robot explorador

Diseño del sistema de comunicación inalámbrico de largo alcance para el control de un robot explorador

La representación digital más simple del video es una secuencia de tramas, cada una de las cuales consiste en una rejilla rectangular de elementos de imagen, o píxeles. Cada píxel puede ser de un solo bit, para representar ya sea negro o blanco. Sin embargo, la calidad de dicho sistema es pésima. El siguiente paso es utilizar ocho (8) bits por píxel para representar 256 niveles de gris. Para el video a colores, muchos sistemas usan ocho (8) bits para cada uno de los componentes primarios de color: rojo, verde y azul (RGB). Esta representación es posible debido a que cualquier color se puede construir a partir de una superposición lineal de rojo, verde y azul con las intensidades apropiadas. Con 24 bits por píxel, hay cerca de 16 millones de colores, que es más de lo que el ojo humano puede distinguir. (Tanenbaum, 2012)
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Diseño e implementación de un sistema de navegación autónomo de un robot móvil controlado por voz

Diseño e implementación de un sistema de navegación autónomo de un robot móvil controlado por voz

1 La robótica móvil constituye una valiosa herramienta en el desarrollo de tecnologías para la creación de robots de navegación autónoma; hoy en día en el país existen en el medio robots manipulados por radio frecuencia (Cárdenas, 2007), por medio de un software de computadora mediante puerto serial, esto ocasiona que los robots sean poco autónomos y limitados en sus funcionalidades. Si bien en la actualidad podemos encontrar una variedad de robots móviles su acceso es limitado debido a la falta de aplicación de esta tecnología en el área educativa y de investigación (Yandún, 2012), lo cual surge como una alternativa de comunicación entre usuario y dispositivo autónomo que es controlado mediante voz facilitando al operario el control del mismo.
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DESARROLLO DE UN ROBOT TIPO BALLBOT PARA APLICACIONES DE CONTROL

DESARROLLO DE UN ROBOT TIPO BALLBOT PARA APLICACIONES DE CONTROL

Este trabajo de tesis está organizado de la siguiente manera: en el Capítulo 1 se presenta una introducción y antecedentes al tema que se plantea; se establecen el planteamiento y la justicación del problema a abordar, se especican los objetivos a cumplir a fín de resolver las hipótesis propuestas, y por último se describe la metodología a seguir durante el desarrollo del trabajo. En el Capítulo 2 se resume la teoría que da respaldo al diseño de controladores óptimos y robustos, y que se utilizará en el diseño e implementación de los esquemas de control a utilizar en el NXT ballbot. En el Capítulo 3 se presenta un análisis de los elementos que conforman la estructura del sistema LEGO NXT ballbot, posteriormente, se aborda la estimación de parámetros del sistema que se emplean al nal del capítulo para obtener el modelo dinámico del sistema NXT ballbot mediante la metodología de Euler-Lagrange, nalmente se desarrolla la linealización del modelo alrededor de un punto de equilibrio, y se establece su representación en un modelo politópico para incluir incertidumbres en los parámetros. En el Capítulo 4 se describe el procedimiento para obtener las ganancias de diferentes controladores propuestos, y se realiza el análisis temporal de la respuesta del sistema en lazo cerrado con las ganancias obtenidas, a n de comprobar que cumplan con la estabilización del sistema NXT ballbot. El Capítulo 5 presenta los resultados en simulación de los controladores en el modelo del sistema NXT ballbot implementado en Simulink ® . En el Capítulo 6 se muestran las respuestas
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Diseño ,  Construcción y Control de un robot móvil tipo uniciclo utilizando FPGA´s

Diseño , Construcción y Control de un robot móvil tipo uniciclo utilizando FPGA´s

· Se debe poner énfasis en tener niveles de alimentación de voltaje adecuados e independientes en las etapas de control y de potencia del sistema, si se descuida esto se producen errores en la toma de datos de los encoders, en la velocidad de los motores, en la transferencia de datos hacia la computadora vía bluetooth, en el comportamiento de la FPGA e inclusive mal funcionamiento o destrucción de los elementos empleados en el robot, por ende el sistema no funcionará adecuadamente y el objetivo principal que es el seguimiento de trayectorias no se llevará a cabo. Como un dato en el presente trabajo los niveles de voltaje empleados para el funcionamiento de los componentes varían desde 3,3V utilizados por los encoders, 5V para la FPGA y la antena XBEE y 6V para la alimentación de los motores.
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Diseño e implementación de un banco de pruebas de experimentación con robots móviles terrestres de tamaño reducido para el control de posición y seguimiento de trayectoria

Diseño e implementación de un banco de pruebas de experimentación con robots móviles terrestres de tamaño reducido para el control de posición y seguimiento de trayectoria

un error de 0.011 metros alejados del punto inicial. En la Figura 3.30 se indica la norma del error de seguimiento de trayectoria de los dos robots. En el Caso A es posible notar que el Robot 1 presenta mayor error que el Robot 2 ya que internamente el sistema presenta una alta carga computacional cuando existen dos robots presentes, es decir, el robot que mayor . A , en este caso existe una gran cantidad de

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“Modelado y sintonización de un controlador PID de un robot tipo puma de tres grados de libertad utilizando lógica difusa”

“Modelado y sintonización de un controlador PID de un robot tipo puma de tres grados de libertad utilizando lógica difusa”

La idea por la cual se propone esta estructura es tomar en cuenta la parte clásica del controlador (PID) complemente la acción de control del FLC, esto es porque la superficie de control o el sistema pueden presentar mínimos locales dado por que no se puede asegurar estabilidad global sin un análisis riguroso (como el uso del Teorema de la Mínima ganancia o de Estabilidad de Lyapunov). Cuando el vector de estado cae en un mínimo local, puede ser por que el controlador no está lo suficientemente bien diseñado para sacar al proceso de tal mínimo o por que el controlador provoca un mínimo no deseado. En ambos casos, el resultado más evidente es que se mantiene un error en estado estacionario. Con la acción integral del controlador PID este error puede ser anulado, en conjunto con una posible mejora en la respuesta temporal del sistema si los parámetros proporcional y derivativos del controlador PID están correctamente ajustados (ver Figura 4.13).
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Diseño e implementación de un control servovisual para un robot manipulador tipo SCARA

Diseño e implementación de un control servovisual para un robot manipulador tipo SCARA

El Capítulo 1 presenta la definición de manipuladores industriales: robot manipulador industrial. Se menciona la morfología de un robot manipulador en general, como también la morfología del robot manipulador tipo SCARA, su estructura mecánica, sistema de accionamientos, actuadores, sensores, elementos terminales, representación de la posición y orientación y cinemática del robot. Se revisa la visión artificial, la estabilidad de Lyapunov, el índice de desempeño y la teoría del control servo visual a ser utilizados en el controlador y puesta en funcionamiento del sistema, para terminar, se realiza el análisis de funcionamiento actual del manipulador y los componentes electrónicos para poner en funcionamiento al robot SCARA.
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Modelación de un robot manipulador tipo delta y diseño de un controlador supervisorio difuso para el control de posición

Modelación de un robot manipulador tipo delta y diseño de un controlador supervisorio difuso para el control de posición

La prueba realizada es tal que para alcanzar la posici´ on espacial deseada desde la posici´ on inicial, es necesario el movimiento de los tres brazos del manipulador. De las respuestas articulares se desprende que, al tratarse de un sistema no lineal multivariable, el movimiento de uno de los brazos de control repercute en los restantes. Es clara la mejora cuando trabaja en el lazo el controlador supervisorio difuso en el tiempo de respuesta en los brazos de control I y II (figuras 5.1a y 5.2b respectivamente); en el tercer brazo de control (figura 5.1c) solo se tiene una respuesta veloz por parte del control supervisorio al inicio de la prueba. La tabla 5.1 muestra los ´ındices de desempe˜ no logrados.
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Implementación de un control fuzzy para el control cinemático directo en un robot manipulador

Implementación de un control fuzzy para el control cinemático directo en un robot manipulador

También existen aplicaciones sobre otros tipos de robots, pero debido a limitaciones de espacio solo se resalta el de Zheng-jie [22] en el campo del control de vehículos aéreos y el de Lin para robots bípedos [23]. El primero de ellos logró, en 2010, diseñar un modo de control combinado entre el modo de control aerodinámico y el modo de control de aceleración lateral directa, mejorando la velocidad de respuesta y reduciendo el nivel de sobrecarga en los cambios. Finalmente, y también en 2010, Lin, Chang, Lyu, Wang y Li [23] aplicaron la lógica difusa en el ajuste de la estabilización de un robot bípedo, logrando desplazamientos en un plano horizontal y en el ascenso de escalones, suprimiendo la inestabilidad inherente al sistema y reduciendo la duración de oscilaciones transitorias. En este trabajo se aplica la metodología difusa para diseñar un controlador de posición de un robot tipo PUMA, buscando que ejecute movimientos más estables entre los puntos de su recorrido. Dado que el robot disponible no estaba diseñado para fines industriales, se definió una carga máxima de 200 g para evitar dañar la estructura de acrílico.
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Diseño construcción y control de un insecto robot

Diseño construcción y control de un insecto robot

El conductor humano de la m´ aquina tiene tres clases de control. Primero, ´ el puede regu- lar la cantidad del aceite que fluye en el sistema porque puede controlar el desplazamiento de las bombas hidr´ aulicas. Hay bombas separadas para cada pata en los lados izquierdo y derecho de modo que el conductor pueda conducir haciendo que la m´ aquina se arrastre m´ as r´ apido sobre un lado que sobre el otro. Los ajustes de los controles de direcci´ on son reportados al microprocesador de modo que este pueda colocar las patas correctamente. Por ejemplo, si la m´ aquina gira a la derecha, las patas delanteras deben ser transferidas a la derecha y las posteriores a la izquierda para acomodarse al giro. Si la m´ aquina camina hacia atr´ as, lo cual se logra invirtiendo el flujo del aceite, las patas deben ser transferidas hacia atr´ as con cada paso en lugar ir a adelante. Como cada pata es levantada de la tierra la computadora de control escoge una posici´ on objetivo bas´ andose en la cantidad y la direcci´ on de flujo del aceite actual puesto por el conductor. Cuando una pata de apoyo se acerca al l´ımite de su viaje, la computadora de control inicia su levantamiento y transfer- encia a un nuevo punto de apoyo. Si cualquier pata de apoyo alcanza el l´ımite de su viaje, el microprocesador detiene el veh´ıculo hasta que aquella pata pueda ser levantada de la tierra y transferida a un nuevo punto de apoyo donde esta tenga espacio para moverse.
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Sistema de control para un robot self balancing

Sistema de control para un robot self balancing

Se diseñó y construyó el sistema de estabilidad “Self-Balancing sobre una esfera” cumpliendo con los objetivos propuestos y los módulos básicos para su funcionamiento. Su aplicación está orientada al desarrollo de controladores difusos que permitan estabilizar plataformas no lineales que se plantean como proyectos en algunos espacios académicos de la licenciatura en electrónica. Este prototipo permite la simulación de distintos sistemas de controladores difusos, gracias a su versatilidad en la parametrización y sintonización de las variables que lo rigen. Un aspecto importante que se obtuvo como resultado, es el comportamiento del sensor IMU, puesto que es el sensor que parametriza las variables de entrada al controlador difuso y la vez es el que determina la estabilidad de todo el sistema. Por lo que se dio a conocer la importancia de la corrección de los ángulos por medio del algoritmo del filtro Kalman y se brindan herramientas que permiten su análisis y diseño, para realizar posteriores trabajos sobre estabilización en donde aplique estos parámetros de comportamiento.
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Desarrollo de un sistema de control de un robot móvil

Desarrollo de un sistema de control de un robot móvil

➢ Capítulo 2. Diseño Previo: En este capítulo no solo se realiza un estudio mecánico de las características previas de la plataforma a automatizar sino también se lleva a cabo un estudio y desarrollo eléctrico y electrónico con el objetivo de que al final de este capítulo, la plataforma sea totalmente operativa y se pueda empezar a programar. ➢ Capítulo 3. Desarrollo del sistema bajo “Robot Operating System”: Se lleva a cabo la implementación del sistema de control tanto de nivel bajo como de nivel alto. Se realiza una pequeña introducción a ROS y se adopta toda la configuración necesaria para poder utilizar el robot bajo este Sistema Operativo. Se describen los nodos principales y, por último, se explicará el “Stack de Navegación”.
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Actualización del control electrónico del espectrógrafo integral de campo "puma

Actualización del control electrónico del espectrógrafo integral de campo "puma

En el sistema PUMA el manejo por interrupciones es para las aplicaciones que requieren hacer un servicio, a partir de una señal de un dispositivo de entrada; generando una excepción para que los vectores de la CPU den servicio a la ISR. Por lo tanto, la interrupción se opera como una señal que indica que ha ocurrido un evento externo, tal como el aviso de un sensor o conmutador. La capacidad del módulo para generar interrupciones permite al diseño del sistema añadirle hasta cuatro interrupciones externas al sistema basado en el Rabbit, incluso si las capacidades de evento de sincronización del módulo no se utilizan; las interrupciones dependen de cómo se escribe el código; sin embargo el módulo posee fuentes de interrupción externas e internas, con prioridad unas sobre otras y pueden ser activadas por el control del programa o estar siempre habilitadas. La rutina de servicio de interrupción (ISR) es responsable de determinar qué tempo- rizador tropezó con la interrupción.
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Interfaz de Usuario para el Robot Puma 560 de Unimation-Edición Única

Interfaz de Usuario para el Robot Puma 560 de Unimation-Edición Única

La Asociación de Computadoras y Sistemas de Automatización (CASA), de la Sociedad de Ingenieros en Manufactura (SME) define a la manufactura integrada por computadora de la siguiente manera: “La integración de toda la compañía manufacturera a través del uso de sistemas integrados y comunicación de información, junto con nuevas filosofías de administración que mejoran la eficiencia de la organización y del personal”. CIM describe un nuevo enfoque de la manufactura, administración y operación de la compañía. Aunque los sistemas de CIM pueden incluir muchas tecnologías modernas de manufactura como robots, control numérico por computadora, diseño asistido por computadora (CAD), manufactura asistida por computadora (CAM) y producción justo a tiempo (JIT), va más allá de estas tecnologías, es una nueva forma de hacer negocios que incluye un compromiso a la calidad total de la empresa, mejora continua, satisfacción del cliente, el uso de una sola base de datos computacional para toda la información de los productos con la participación de todos los departamentos, la eliminación de las barreras de comunicación entre departamentos y la integración de los recursos de la empresa [3].
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Control de un robot animatrónico tipo reptil volador

Control de un robot animatrónico tipo reptil volador

Se pretende rediseñar reconstruir y controlar un robot tipo reptil volador que representa a una especie Tapejara, ahora renombrado por los científicos con el nombre de “Tupandactylus” (Tapejara Imperator fue un reptil volador que vivió en Brasil hace 108 millones de años) usando tecnología completamente nueva. Como objetivo y criterio de diseño se busca que este animatrónico pueda tener movimientos de cabeza (arriba y abajo) pico (abre y cierra) y de alas (aleteo) con determinada naturalidad y ser controlado de diferentes modos, ya que la finalidad es la exposición en parques y museos temáticos. El robot contará con un modo “rutina” en el cual repetirá una serie de movimientos cada un cierto tiempo, y un modo “controlado” en el cual una persona del público controlará mediante un “dispositivo interactivo” la posición de las alas. Cabe acotar que todo el mecanismo permitirá soportar la morfología de la especie citada en el presente trabajo o en un futuro próximo, siempre cuidando el objetivo del actual proyecto que es el control del animatrónico en sus diversas formas.
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