FRN - Producción de Investigación

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    Análisis y estudios de casos de un manipulador robótico industrial por medio de la obtención de su modelo dinámico. Un enfoque basado en la formulación de la mecánica Lagrangiana.
    (2022-11-22) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Carabajal, Roberto; Bustamante, Patricio; Hirschfelelt, Carolina
    El presente artículo aborda el estudio del modelo dinámico de un manipulador robótico industrial, en base a un enfoque de la mecánica lagrangiana. En la sección introductoria, se explica brevemente las características del proceso de obtención del modelo dinámico para un robot manipulador. En la segunda sección, se desarrolla el caso de estudio de un robot de una articulación rotatoria y otra prismática, a partir del desarrollo de las ecuaciones de Lagrange; las cuales permiten obtener los pares de torsión, en forma matricial, de cada articulación presentes en el dispositivo. En la tercera sección, se presentan los resultados correspondientes a los pares de torsión aplicadas a las articulaciones obtenidas por el software de Matlab, para distintas trayectorias articulares. Mientras que, en la cuarta sección de discusión, se debaten dichos productos. En la quinta sección, se aborda las conclusiones del grupo y futuras líneas de trabajo.
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    Establecimiento de tecnologías aplicadas al análisis de las trayectorias de un robot móvil en un espacio con obstáculos
    (2020-05-19) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Bustamante, Patricio
    La tecnología de la Inteligencia Artificial (IA) concatena una diversa gama de tecnologías transversales a diferentes campos disciplinares. Este es el caso de la navegación de robots móviles autónomos cuando deben realizar tareas de diferente complejidad en un ambiente estructurado. Esta producción centra su trabajo en la conducta que registran los robots móviles en ambientes de navegación en espacios de configuración en colisión, en los cuales las estructuras permanecen fijas mientras el robot realiza las operaciones requeridas por el usuario. Los primeros experimentos tuvieron como soporte la aplicación de las Tecnologías Inteligentes de las Redes Neuronales Artificiales (RNA), los cuales se entraron en la implementación del algoritmo de aprendizaje supervisado de retropropagación del error (backpropagation). Actualmente, y con el propósito de mejorar la performance del robót movil con la tecnología aplicada, se realizan experimentos mediante la aplicación de algoritmos inteligentes de paradigma deliberativo, los cuales se orientan hacia la planificación de las tareas dentro de su entorno de operación.
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    Proceso de obtención de las funciones polinómicas interpoladoras en el espacio articular para un robot manipulador un enfoque basado en el control cinemático.
    (2021-09-17) Hossian, Alejandro; Merlino, Hernan; Carabajal, Roberto; Bustamante, Patricio; Alveal, Maximiliano, Emanuel
    Los movimientos del actuador de un manipulador cuandose desplaza de un punto a otro en su ambiente de operación, lo hace conforme a una función continua del tiempo. El cálculo de estas funciones refiere a la “GENERACION” de las “TRAYECTORIAS articulares”. El problema que se analiza, se encuadra dentro del módulo de control cinemático; el cual permite seleccionar aquellas trayectorias articulares que debería seguir el robot, conforme a los requisitos del usuario. Teniendo en cuenta que estos requisitos en general se establecen en el espacio de trabajo o cartesiano del robot, el núcleo de esta investigación consiste en una propuesta metodológica para la obtención de trayectorias en el espacio articular, las cuales se materializan por medio de las funciones polinómicas interpoladoras. Esta propuesta posee como elemento disparador la matriz de transformación homogénea referida al sistema de referencias asociado a la base del robot (0Tn). Esta matriz contiene toda la información de las coordenadas cartesianas del efector terminal en función de las variables articulares modelo cinemático directo (0Pn (t) en función de q(t)). Con este modelo es posible obtener las ecuaciones que provee el modelo cinemático inverso (q(t) en función de 0Pn(t)); a partir de las cuales determinados puntos de paso, en el espacio cartesiano (0Pn(t)) tienen correspondencia con sus valores de parámetros eslabón. Este proceso proporciona como elemento de salida las funciones interpoladoras de posición, velocidad y aceleración (elementos que se denominan trayectorias articulares). Este proceso permite examinar el cumplimiento de ciertos criterios básicos en termino de diseño; como por ejemplo, el monitoreo de la aceleración articular máxima obtenida, de manera que no supere el valor admisible de tolerancia estipulado por el fabricante (q_max^'≤q_adm^''). En caso que no satisfaga la condición anterior, debe calcularse nuevamente el tiempo de actuación con el valor de aceleración admisible.