Métodos para el control de robots manipuladores con realimentación visual

Resumen

En esta tesis se aborda el problema del control de robots manipuladores mediante el empleo de sensores visuales como elementos de realimentacion. Se presentan las distintas tecnicas usadas habitualmente para tratar este problema y se realizan desarrollos e implementaciones de dos de estas tecnicas, en concreto de aquellas que presentan un mayor interes. En la primera parte de la tesis se lleva a cabo el estudio e implementacion del seguimiento visual basado en posicion. El desarrollo se realiza para un robot industrial, bien conocido en el ambito academico, como es el PUMA-560 de Unimation. En este caso, se aprovechan las facilidades que existen para el control de dicho robot, de forma que se llega a un modelo lineal desacoplado para cada grado de libertad bajo control, evitando el uso de modelos dinamicos no lineales. La implementacion a la que finalmente se llega es capaz de realizar un seguimiento del objeto de interes, controlando los seis grados de libertad que determinan la posicion y la orientacion de la camara respecto a dicho objeto. Entre los aspectos tratados en los primeros capitulos, se dedica cierta atencion al estudio e implementacion de algunos metodos de calibracion en los que interviene la cámara y diversos metodos de estimación de posicion relativa entre objeto y camara. Otro objetivo de esta tesis es la puesta en practica del metodo de seguimiento visual basado en caractristicas. En este caso, se trabaja con el modelo dinamico completo, no lineal y acoplado, de otro robot industrial de mayor envergadura, el RM-10 de System Robot. El esquema de control resulta notablemente más complejo, por que el estudio se ha limitado a tres grados de libertad. Asimismo, en esta segunda parte de la tesis, el control se orienta hacia un esquema de linealizacion por realimentacion, partiendo de unas estimaciones tanto del modelo del robot como de la camara. Se hace hincapie, además en la formulacion del problema de seguimient