Sistema de control para robot continuo paralelo para seguimiento de objetos a altas velocidades

Los robots continuos en paralelo se controlan mediante tensión y flexión de filamentos flexibles y su característica principal es su sistema tan simple y liviano ya que tiene pocas piezas móviles y de bajo volumen. Entre sus aplicaciones potenciales están los manipuladores robóticos, control de plat...

Full description

Autores:
Usme Martínez, Santiago
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/1992/75586
Palabra clave:
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Ingeniería
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description Los robots continuos en paralelo se controlan mediante tensión y flexión de filamentos flexibles y su característica principal es su sistema tan simple y liviano ya que tiene pocas piezas móviles y de bajo volumen. Entre sus aplicaciones potenciales están los manipuladores robóticos, control de plataformas, robótica flexible, medicina, manufactura industrial, entre otros. Dada la baja complejidad mecánica y bajo peso de estos robots se ideó este proyecto con el objetivo de agregar un sistema de control relativo a altas velocidades para seguimiento de objetos en movimiento.
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Dada la baja complejidad mecánica y bajo peso de estos robots se ideó este proyecto con el objetivo de agregar un sistema de control relativo a altas velocidades para seguimiento de objetos en movimiento.Un robot continuo paralelo es un dispositivo controlado mediante “tendones” que usualmente son varillas o filamentos flexibles. Mediante la combinación de todas las tensiones de cada uno de los tendones se consigue una forma específica o una posición deseada en el dispositivo. Otro de los factores que definen la formas que pueden tomar estos dispositivos o las posiciones a las que debe llegar el end-effector (punta, o final del manipulador) son los segmentos que tenga. La cantidad y distancia entre estos segmentos va a variar la concavidad de las curvas que pueda tomar el dispositivo mediante la flexión o tensión de sus tendones. Estos tendones pueden variar de diámetro y longitud para diferentes funciones específicas deseadas. Normalmente los manipuladores robóticos cuentan con grados de libertad basados en rotaciones y/o movimientos lineales que simplifican el diseño o la labor esperada del robot. En este caso se tiene un robot de múltiples grados de libertad siendo la mayoría no lineales lo que permite realizar movimientos compuestos más complejos con mayor facilidad. Esto también implica que los cambios de posición del robot pueden realizarse con mayores velocidades. Para este proyecto se busca rediseñar el prototipo desarrollado en el proyecto de grado de Josué Licona Prototipo de un robot continuo paralelo de dos segmentos actuado por varillas para clasificación de pelotas multicolores para obtener como resultado un robot de la misma naturaleza que pueda mover una cámara y seguir objetos a altas velocidades. Para esto es necesario también diseñar un sistema de control (Hardware y Software) adecuado (Véase secciones 3. Caracterización del proyecto y 5.c Entregables). Este proyecto se va a desarrollar de la mano con el proyecto de grado del departamento de ingeniería mecánica Robot continuo paralelo para seguimiento de objetos a altas velocidades por el mismo autor.A parallel continuous robot (PCR) is a device controlled by “tendons” which are usually flexible rods or filaments. By combining all the tensions from each of the tendons, a specific shape or a desired position in the device is achieved. Another valuable ability these devices have is they can get to positions where the end-effector (tip, or end of the manipulator) usually cannot go to in other types of robots. This is called redundancy. The quantity and distance between these segments will vary the concavity of the device curves by the bending or tensioning of its tendons. These tendons can vary in diameter and length for different specific desired functions. Normally, robotic manipulators have basic degrees of freedom based on rotations and/or linear movements that simplify the design or the expected work of the robot. In this case, there is a robot with multiple degrees of freedom, most of which are non-linear, which allows for more complex and compound movements to be performed easily. This also implies that changes in the position of the robot can be performed at higher speeds. For this project we seek to implement and/or redesign the prototype developed in Josué Licona's degree project Design of a portable control platform for rod-driven continuum parallel robots to obtain as a result a robot of the same nature that can move a camera and follow objects at high speeds. For this it is also necessary to design an adequate control system (Hardware and software). This project will be developed hand in hand with the degree project of the mechanical engineering department Rod-driven parallel-continuum robot for high-speed tracking by the same author.Departamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaDepartamento de Ingeniería MecánicaPregradoRobots Continuos ParalelosGrados de libertad no lineales30 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaAttribution-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sistema de control para robot continuo paralelo para seguimiento de objetos a altas velocidadesRobot continuo paralelo para seguimiento de objetosTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPRobot paralelo continuoSeguimiento de objetosGrados de libertad no linealesModelo CosseratExtrusión de filamentosIngenieríaJ. Licona Mármol, Design of a portable control platform for rod-driven continuum parallel robots, Bogotá D.C., Colombia: Universidad de los Andes, 2024.J.-S. FARROKH, A. JALALI y I. D. WALKER, Cosserat Rod-Based Dynamic Modeling of Tendon-Driven Continuum Robots: A Tutorial, Toronto, Canada: IEEE Access, 2021.REACH Laboratory, «Parallel Continuum robots,» University of Tennessee, Tennessee, 2023.A. B. Clark, V. Mathivannan y N. Rojas, «A continuum Manipulator for Open-Source Surgical Robotics Research and Shared Development,» Imperial REDS Lab, London, 2021.REACH Robotics Lab, «General Tendon Routing in Continuum Robots,» University of Tennessee, Tennessee, 2014.D. A. A. Vanegas, A CONTINOUS TENDON-DRIVEN DELTA ROBOT - THE DR. OTTO OCTAVIUS PROJECT, Bogotá, Colombia: Universidad de los Andes, 2024.EL EMPAQUE, «Robot paralelo para embalaje y montaje, Quattro,» EL EMPAQUE, 2022.201822047Publicationhttps://scholar.google.es/citations?user=xw2k1CIAAAAJvirtual::22401-10000-0001-7757-1432virtual::22401-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000051497virtual::22401-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000018833virtual::22403-17684cb09-6991-4ac4-aff9-b29fe065439fvirtual::22401-10bb50162-7add-44a0-8bf0-a4205f5869a5virtual::22403-17684cb09-6991-4ac4-aff9-b29fe065439fvirtual::22401-10bb50162-7add-44a0-8bf0-a4205f5869a5virtual::22403-1ORIGINALSistema de control para robot continuo paralelo para seguimiento de objetos a altas velocidades.pdfSistema de control para robot continuo paralelo para seguimiento de objetos a altas 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