On the Experiment Design for Direct Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

Abstract

Accurate robot dynamic models require the estimation and validation of the dynamic parameters through experiments. To this end, when performing the experiments, the system has to be properly excited so that the unknown parameters can be accurately estimated. The experiment design basically consists of optimizing the trajectory executed by the robot during the experiment. Due to the restricted workspace with parallel robots this task is more challenging than for serial robots; thus, this paper is focused on the experiment design aimed at dynamic parameter identification of parallel robots. Moreover, a multicriteria algorithm is proposed in order to reduce the deficiencies derived from the single-criterion optimization. The results of the identification using trajectories based on a single criterion and the multicriteria approaches are compared, showing that the proposed optimization can be considered as a suitable procedure for designing exciting trajectories for parameter identification.

Estrategia de optimización para la síntesis dimensional de un robot paralelo5R para una aplicación de mesa de corte

“…Por lo que en [12] analizan los indicadores y evalúan los distintos conceptos de indicadores cinemáticos usados hasta el momento, las diversas alternativas de cálculo, y las características, virtudes o defectos atribuidos a los mismos. El estudio concluye que el empleo combinado del número de condicionamiento y una medida de la manipulabilidad es común en trabajos sobre diseño óptimo.…”

“…Tal como se propone en [12] y [14] la optimización del RP 5R considerará como objetivo lograr un máximo espacio de trabajo y a su vez una buena destreza. Para construir la función objetivo es necesario desarrollar una estrategia para estimar tanto el espacio de trabajo como la destreza.…”

A methodology for dynamic parameters identification of 3-DOF parallel robots in terms of relevant parameters

“…Two well-accepted criteria for choosing the objective function are: 1) The condition number of the observation matrix κ(W) [24], 2) To maximize a scalar measurement of the information matrix, or 3) Multicriteria approach [27]. For the proposed methodology the condition number of the observation matrix κ(W) was selected as the objective function.…”

Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos

“…El objeto es diseñar los experimentos de forma tal que se incremente la certidumbre con la cual se identifican los parámetros. En este sentido, se presentará el diseño del experimento por medio de un procedimiento multicriterio (Díaz-Rodríguez et al, 2009a). La validación del procedimiento metodológico así como también el diseño de experimentos se implementará experimentalmente sobre robot paralelos completos de 3-GDL, a saber; un robot de configuración 3-RPS, que se disponía de trabajos previos, y de un robot de configuración 3-PRS.…”

“…Luego de su introducción, la importancia de diseñar las trayectorias ha sido resaltada por diversos autores que la han considerado en la identificación de parámetros de robots seriales (Calafiore y Indri, 1998, Gautier, 1992, Park, 2006, Presse y Gautier, 1993, Schaefers et al, 1996, Swevers et al, 1997. De igual manera, el diseño de experimentos basado en el nivel de excitación de la trayectoria ha sido empleado para la identificación de robots paralelos (Abdellatif et al, 2005b, 2008, Díaz-Rodríguez et al, 2009a. La selección de las trayectorias depende de la forma en que van a ser identificados los parámetros, es decir, si todos los parámetros van a ser identificados de forma simultanea, mediante un solo experimento o por otra parte, en experimentos separados.…”