Control cinemático
El control cinemático se define como el proceso de establecer las trayectorias que cada articulación de un robot debe seguir para lograr una tarea específica establecida por el usuario. Este control se basa en el modelo cinemático precalculado y requiere el muestreo de las trayectorias a intervalos regulares para obtener un vector kT, útil para el control dinámico.
El control cinemático convierte la trayectoria analítica establecida inicialmente en una trayectoria articular para referenciar al control dinámico. Esto implica establecer variables para cada articulación.
El control cinemático requiere cumplir funciones como convertir el movimiento deseado por el usuario en trayectorias específicas, interpolar puntos a lo largo de la trayectoria y muestrear las trayectorias cartesianas.
Tipos de Trayectorias
Sección titulada «Tipos de Trayectorias»Los robots industriales pueden seguir tres tipos de trayectorias: punto a punto, coordenadas (isócronas) y continuas.
- Punto a punto: Cada articulación se mueve de su punto inicial al final sin considerar el estado de las demás.
- Coordenadas: Los actuadores ajustan su velocidad y aceleración para que todas las articulaciones se muevan al mismo tiempo.
- Continuas: Se calculan constantemente las trayectorias articulares del extremo del robot, como líneas rectas o arcos de círculo.
Generación de Trayectorias Cartesianas
Sección titulada «Generación de Trayectorias Cartesianas»Para trayectorias lineales, se utiliza la interpolación entre puntos cercanos, siendo la interpolación lineal la más común. Para evitar discontinuidades, se pueden usar interpolaciones a tramos o cúbicas.
Se utilizan funciones polinómicas, con variables dependientes de las condiciones iniciales de posición, velocidad y aceleración. Se describen varios tipos de interpoladores:
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Lineales: Mantienen la velocidad constante entre valores sucesivos de la articulación.
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Cúbicos: Utilizan polinomios de tercer grado para asegurar una velocidad continua en la trayectoria de la articulación.
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A tramos: Dividen la trayectoria en tres tramos: inicial (polinomio de segundo grado), central (interpolación lineal) y final (polinomio de segundo grado).
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Muestreo de Trayectorias Cartesianas: Para que el robot siga una trayectoria precisa, es necesario conocer varios puntos de la trayectoria mediante interpolación y convertirlos a coordenadas articulares. Se deben considerar el costo computacional y la elección de los puntos para asegurar la eficiencia del algoritmo.