Integración sensorial de fuerza, aceleración y visión en robots manipuladores con movimientos restringidos y entornos parcialmente estructurados

Résumé

El desarrollo de sistemas multi-sensoriales para su utilización en el control de robots manipuladores, es una línea de investigación activa e importante dentro del campo de la robótica, justificada por la tendencia hacia la ejecución de tareas robotizadas, en entornos poco estructurados y cambiantes, tanto en el sector industrial como, muy especialmente, en el de la robótica de servicios. En este sentido, existen líneas de investigación referenciadas en la bibliografía que demuestran las ventajas de combinar, por un lado, sensores de fuerza/par e incercia (se obtienen estimaciones de las fuerzas de contacto mejores que las generadas por el sensor de fuerza/par aislado); y por otro, sensores de inercia y visión artificial, consiguiéndose en este caso una estimación más precisa de la posición del extremo del robot o incluso del entorno. Dentro de este contexto el objeto principal de esta tesis consiste en el desarrollo de un nuevo sistema multisensor, dentro del ámbito de la robótica manipuladora, que integre sensores de fuerza/par, inercia y visión por computador, con el objetivo de obtener una mejor caracterización del entorno y de la tarea que se realiza. Con esta nueva contribución se espera poder abordar tareas complejas que impliquen el control de la interacción sobre entornos poco conocidos y cambiantes. También ocurre, que a la hora de incorporar en cualquier plataforma roboótica de experimentación nuevos sensores, o nuevos elementos hardware o software, aparecen diferentes problemas tales como: la incompatibilidad de interfaces, pérdida del tiempo real, integración de esquemas de control diferentes, etc.; que hacen necesario un conocimiento profundo del elemento a utilizar, implicando a veces su modificación, o reprogramación, debido a estas incompatibilidades. Ante este segundo problema un segundo objetivo consiste en la proposición de una plataforma software robótica, basada en componentes que permita la estandarización en los sistemas robóticos desde un punto de vista de modularidad, interoperabilidad y adaptabilidad de sus elementos software, permitiendo, además, la extensión de los componentes ya creados a distintas plataformas robóticas sobre las que se está trabajando a nivel internacional.