En este artículo se propone una nueva técnica para la obtención de un modelo dinámico de robots 3RRR a partir de un modelo cinemático basado en teoría de screws, la cual permite obtener la cinemática de un robot ya seaésta abierta o cerrada. Primero se obtiene el modelo cinemático de una forma compacta y a partir deéste se llega al modelo dinámico aplicando el método de Euler Lagrange, con ello se transfieren las características de simplicidad y compacidad del modelo cinemático al dinámico. El modelo dinámico se obtiene inicialmente para las juntas actuadas y luego para las coordenadas del efector a través de sus interrelaciones. Para comprobar la efectividad de este desarrollo teórico se prueba el modelo obtenido con un controlador proporcional-derivativo (PD) ya que provee de una estrategia de control simple que luego puede ser extendida a controladores más efectivos.Palabras Clave: Cinemática, Dinámica, Robot Paralelo, Teoría de Screws, Robot 3RRR.
Dynamic Model Derivation of a 3RRR Robot Based in Screw Theory
AbstractIn this article a technique to obtain a dynamic model of a 3RRR robot from its kinematic model based on screw theory is proposed, which allows to obtain the open or closed robot kinematics. First the kinematic model is obtained in a compact form and then the dynamic model is obtained from the Euler Lagrange method, with this the simplicity and compactness characteristics are transferred to the dynamic model. The dynamic model is obtained initially for the actuated joints and then for the effector coordinates through its interrelations. To prove the effectiveness of this theoretical derivation the obtained model is tested with a proportional-derivative controller (PD) because it provides a simple control strategy that can be extended later to more effective controllers.
Keywords:Kinematics, Dynamics, Parallel Robot, Screw Theory, 3 RRR Robot
IntroducciónLos robots paralelos o de cadena cinemática cerrada poseen mayor precisión, rigidez, capacidad de carga y desarrollan mayores velocidades que los robots serie o de cadena cinemática abierta, estas ventajas los hacen especialmente atractivos para aplicaciones industriales como la manipulación y almacenaje de piezas. En su contra está el inconveniente de la complejidad en la obtención de sus modelos cinemático y dinámico, así como la dificultad de lograr una representación simple y compacta de los mismos. En la literatura abundan modelos orientados al control cinemático, y es mucho menor el número de publicaciones que abordan el enfoque del control dinámico del robot, siendoéste el que provee mayor robustez y rechazo a perturbaciones. En este trabajo se presenta un procedimiento orientado al control dinámico haciendo uso de la teoría de screws en la fase de modelado. Dicha teoría se ha aplicado en la obtención de modelos cinemáticos compactos para varios tipos de robots paralelos consiguiendo resultados satisfactorios, tal co- * Autor para correspondencia: serranofer@eclipso.eu Este artículo ha sido aceptado para su publicación en un futuro número d...