Implementación basada en el middleware OROCOS de controladores dinámicos pasivos para un robot paralelo

Abstract

La complejidad actual de los sistemas robotizados y de las aplicaciones queéstos deben realizar requiere que los robots dispongan de un control automático que permita la ejecución de las distintas tareas que forman parte del algoritmo de control y que tenga en cuenta cuestiones relacionadas por ejemplo con la periodicidad, el modo de ejecución, el hardware que se utilizará, etc. Para el desarrollo de este tipo de aplicaciones de control en losúltimos años se tiende a la programación basada en componentes puesto queésta permite obtener código reusable. Así mismo también se está incrementando la utilización de middlewares que permiten la abstracción de los sistemas operativos, el soporte de tiempo real y la infraestructura de comunicaciones. En el presente artículo se propone la utilización de un middleware orientado especialmente a la robótica: OROCOS. Así se describe cómo haciendo uso de una de sus librerías, Orocos Toolchain, se han desarrollado una serie de componentes correspondientes a distintos algoritmos para el control dinámico de robots, aplicándose a un robot paralelo de 3 grados de libertad (DOF).

Utilización del middleware orocos para la implementación de controladores en tiempo real.

“…Orocos Toolchain es la principal herramienta para crear aplicaciones de robótica en tiempo real utilizando componentes de software configurables, el cual proporciona extensiones a otros frameworks robóticos, generadores de código para transferir datos definidos por el usuario entre componentes distribuidos, componentes programables y configurables en tiempo de ejecución y en tiempo real. (Vallés et al, 2013) (Comité Español de Automática CEA, 2011)…”

“…Por ello existen diferentes métodos de control entre las que se pueden mencionar el PID, sistemas inteligentes, redes neuronales, algoritmos genéticos o lógica difusa, y herramientas computacionales que sirven para el desarrollo del cálculo matemático y simulación de las diferentes plantas a controlar. (Vallés, Cazalilla, Valera, Mata, & Page, 2013) (Ogata, 2010) El objetivo de este proyecto es utilizar el middleware Orocos como instrumento para realizar controladores en tiempo real y aplicarlo en el modelo de una planta compuesto por un conjunto motor-generador.…”

Controller–observer design and dynamic parameter identification for model-based control of an electromechanical lower-limb rehabilitation system

“…to give it real-time characteristics. The real-time middleware Open RObot COntrol Software (OROCOS) combined with the Robot Operating System (ROS) middleware has been used in order to implement model-based control (Vallés, Cazalilla, Valera, Mata, Page, 2013).…”