Desacoplamiento y linealización por realimentación de un robot de 2 ruedas para control cinemático

Antonio Sala, UPV

Dificultad: **** ,       Relevancia: ,      Duración: 10:11

Resumen:

Este vídeo plantea el desacoplamiento y linealización por realimentación de un robot no holonómico de tipo diferencial cuyo modelado se revisa en los primeros dos minutos de este vídeo, pero se detalla en el vídeo [robdmod]. UN ejemplo académico sencillo de la metodología, sin usar Matlab, se aborda en el vídeo [fblin1], cuya visualización previa se aconseja.

Basándose en la regla de la cadena, se calculan las derivadas de las salidas (posición de un punto descentrado) mediante la multiplicación del Jacobiano de la ecuación de salida por la ecuación de estado. Ello obtiene la cinemática directa de velocidades de rueda a velocidades de punto que desea ser controlado. El comando solve invierte dicha expresión y calcula las velocidades de rueda que obtendrían (para un ángulo conocido de orientación) unas velocidades lineales prefijadas del punto de control.

Con todo ello, el proceso se expresa como dos integradores (el control cinemático de robots resulta en grado relativo $1$). Otro ejemplo donde las mismas ideas se aplican a un modelo de un tanque de mezclado se desarrolla en el vídeo [mixfl]. El control “dinámico” de robots (calcular las fuerzas y pares para conseguir aceleraciones prefijadas) generaliza esta idea y resulta en modelos de grado relativo 2; en ese caso la metodología se denomina control por par calculado (computed torque, en los textos en lengua inglesa).

La simulación de un control cinemático en el que el desacoplador aquí desarrollado forma parte se detalla en el vídeo [robd2gls], cuya visualización se aconseja.

El vídeo [robdzd] demuestra que la estrategia aquí presentada no puede ser utilizada para maniobrar el robot “marcha atrás”.

Colección completa [VER]:

• Anterior   Modelado cinemático de un robot diferencial de 2 ruedas no holonómico para control por punto descentrado

• Siguiente Control cinemático por punto descentrado de robot de dos ruedas (proporcional + 2GL con feedforward de velocidad de trayectoria), simulación