Calibración automática de un observador de la fuerza de contacto para un robot manipulador

Résumé

En aquellas operaciones robóticas en las que un robot manipulador interactúa con su entorno resulta de extremada importancia poder controlar la fuerza que éste realiza. Normalmente, para poder llevar a cabo este control, se suele colocar un sensor de fuerza en la muñeca del manipulador, cerrando de esta forma el lazo de control. En lo que se refiere a estos sensores, uno de los principales problemas que plantean es que sus medidas están influenciadas no sólo por las fuerzas de contacto, sino también por las fuerzas relacionadas con la dinámica de la herramienta del manipulador, es decir, las fuerzas de inercia. Para resolver este problema, en [2] se propuso un observador que utilizaba técnicas de fusión sensorial para integrar las medidas del sensor de fuerza junto a las medidas de un accelerómetro ubicado en la herramienta del robot y así estimar las fuerzas de contacto. Este artículo presenta un procedimiento versátil y preciso para llevar a cabo de forma automática la calibración del mencionado observador. Para evaluar el compartamiento del estimador obtenido, y por consiguiente, del procedimiento de calibración, éste ha sido utilizado en un lazo de control de impedancia implementado en un robot industrial Staubli dotado de arquitectura software abierta. Para poder llevar a cabo el lazo de control de fuerza se ha identificado un modelo lineal del robot manipulador.