Estrategias de control de movimiento en robot pendular

Abstract

En este trabajo se aborda el diseño, simulación y construcción de un prototipo funcional, basado en un robot pendular, controlado en posición bajo las leyes de control Proporcional Derivativo (PD) y Proporcional Derivativo con compensación precalculada de gravedad. Es necesaria la abstracción de los diferentes modelos matemáticos que describen la mecánica del movimiento del robot (modelo cinemático directo e inverso y modelo dinámico), así como del modelo dinámico del actuador, para estudiar el comportamiento en lazo cerrado del sistema, bajo la acción de las leyes de control. Se realiza una comparación en la compensación del error de los controladores PD y PD con compensación precalculada de gravedad, a partir de simulaciones numéricas bajo condiciones iniciales específicas, involucrando parámetros mecánicos y eléctricos del robot. Los parámetros mecánicos del robot parten directamente del eslabón, el cual es diseñado de forma que cuente con menor masa y presente menor inercia. La implementación en el prototipo de las leyes de control, se lleva a cabo mediante un sistema electrónico basado en el microcontrolador PIC18F2431 donde son embebidos los controles diseñados, además gestiona los diversos componentes electrónicos y procesa las señales propias del robot.