Control de movimiento de Robots Manipuladores con entradas acotadas.

Abstract

"El presente trabajo abarca tres enfoques alternativos para el seguimiento (semi) global de trayectorio para robots manipuladores considerando acotamiento en la entrada, a través de extensiones simples de la ley de control “PD+” (Proporcional -Derivativo en el error de posición). En el primer esquema (denotado como SP-SDc+) se aplican funciones de saturación sobre la parte proporcional, por un lado, y la derivativa, por el otro, en cada unión del robot. Se trata de una ley de control dinámica, que prescinde de mediciones de velocidad, la cual generaliza y engloba dos algoritmos previamente propuestos en la literatura. El segundo esquema (denotado SP-SD+) es una versión estática de la anterior, en la que se consideran mediciones tanto de las posiciones como de las velocidades articulares. La tercera ley propuesta (denotada SPD+) es una variante de esta ultima en la que tanto la parte proporcional como la derivativa del algoritmo de control (en cada unión) son inmersas en una sola función de saturación. Diversas simulaciones numéricas, considerando un manipulador de 2 grados de libertad, prueban la eficiencia de los algoritmos propuestos y muestran mejoras en el funcionamiento de lazo cerrado con respecto a los algoritmos previamente presentados en la literatura. Hasta donde el autor tiene conocimiento sobre el tema, el segundo y tercer esquemas propuestos en esta tesis son los primeros algoritmos estáticos en resolver el problema de seguimiento global de trayectorias para robots manipuladores con entradas acotadas."

"This work proposes three alternative approaches for the (semi) global tracking of robot manipulators with bounded inputs through simple extensions of “PD+” (Proportional-Derivative in the position error) control law to the bounded-input case. The first scheme (denoted SP-SDc+) considers that the P and D parts (at every joint) are, each explicitly, bounded through saturation functions. It is a dynamic control law released from velocity measurements, which generalizes two algorithms previously proposed in the literature. The second scheme (denoted SP-SD+) is a static version of the precedent one, which considers both position and velocity measurements. The third proposed law (denoted SPD+) is a different version of the latter, where both the P and D parts of the control algorithm (at every joint) are embedded in a single saturation function. Several numerical simulations, considering a 2-degree-of-freedom manipulator, prove the efficiency of the proposed algorithms and show that the closed-loop performance is improved with respect to the schemes previously presented in the literature. As far as the author is aware, the second and third schemes proposed in this thesis, are the first to solve the global trajectory tracking for robot manipulators with bounded inputs through a static algorithm."