Metodologías y estrategias de compensación activa para la mejora del comportamiento cinemático y dinámico de robots específicos. Aplicaciones al recolector agribot

Resumen

El objetivo general de la tesis se centra en la elaboración de nuevos medios para el análisis y la mejora del comportamiento de robots manipuladores con la finalidad de lograr una mayor adaptación al entorno en los aspectos geométrico y cinemático, y a las tareas a realizar con los problemas dinámicos que conllevan, en especial de tipo gravitatorio. Se pretende verificar las soluciones conceptuales elaboradas mediante lo que constituye el objetivo material del trabajo: el diseño y optimización de un robot recolector avanzado. Con ello se trata de contribuir a la resolución de aspectos de la robótica ligados a una tarea especifica que han sido objeto de atención por otros investigadores, no habiendo encontrado respuestas satisfactorias mediante los enfoques tradicionales. Tras una revisión bibliográfica critica del estado del arte, el segundo capitulo aborda el problema de la adaptación geométrica y cinemática del robot al entorno de trabajo especifico para lo que hemos definido el índice de manipulabilidad global corregido, imgc. Como consecuencia, se obtiene el dimensionamiento y el tipo de estructura básica que mejor se adaptan al espacio concreto de trabajo permitiendo un comportamiento cinemático optimo. El siguiente paso en la metodología global propuesta, presentado en el tercer capitulo, consiste en la optimización del comportamiento dinámico de la estructura del manipulador frente a esfuerzos de origen no lineal, inercias interaxiales, y efectos centrífugos y de coriolis. Para este proceso de optimización definimos el índice de comportamiento no-lineal, icn, que cuantifica el nivel de excitación de este tipo de esfuerzos durante el movimiento del manipulador según una trayectoria concreta de operación y permite identificar los elementos estructurales sobre los que es preciso actuar y establecer las condiciones de equilibrio dinámico del manipulador. La metodología global presentada se completa en el capitulo cuart