Sensor fusion of force, acceleration and position for compliant robot motion control

Resumen

El estudio de estrategias de control para robots que trabajan en entornos con movimientos restringidos puede ser ya considerada como una de las clásicas de este campo dentro de la disciplina de la robótica. Además, en los últimos años, la reducción del precio de los sensores de fuerza y la mejora en la potencia de cálculo de los sistemas de control de los robots industriales, han hecho que la industria usuaria de dispositivos robóticos sea cada vez más consciente de la utilidad de incorporar en sus aplicaciones elementos que controlen la fuerza aplicada por la máquina sobre su entorno de trabajo. Es previsible que en un espacio de tiempo relativamente corto los fabricantes de robots incluyan comercialmente de manera extensiva en sus controladores la posibilidad de incorporar elementos de control que permitan utilizar sensores de fuerza montados sobre el brazo articulado. En este sentido, es probable una evolución similar a la sufrida por los sistemas de visión por computador que ya son casi un estándar en la mayoría de las ofertas comerciales de robots. Sin embargo, son todavía muchos los problemas abiertos que en el campo del control de fuerza de robots manipuladores carecen de soluciones suficientemente maduras, lo que limita la aplicabilidad real de estos sistemas en la industria más allá de tareasrelativamente simples. Uno de los problemas abiertos que requiere de soluciones fiables y que, por lo tanto, constituye una línea de investigación de interés dentro de este campo, es el diseño de sistemas de control de fuerza en robots manipuladores capaces de: · trabajar adecuadamente ante perturbaciones causadas por las fuerzas de inercia cuando el extremo del manipulador se desplaza en el espacio libre. Estas perturbaciones se manifiestan más claramente al utilizar herramientas pesadas, lo cual resulta bastante común en la industria, · que el sistema de control sea capaz de superar adecuadamente los transitorios que se produ