Control dinámico multiarticular con optimización aplicado al robot TIAGo

Abstract

Este proyecto se ha realizado en colaboración con la empresa PAL Robotics para la optimización de los controladores empleados en el robot TIAGo. Este robot dispone de un manipulador de 7 grados de libertad dotado de un sensor de fuerza en su extremo así como un sistema de visión para captar información de su espacio de trabajo. El proyecto se ha desarrollado en las siguientes fases: 1. Simulación del robot TIAGo. En primer lugar, se ha realizado una simulación cinemática y dinámica de los controladores empleados por el robot. Para ello, se ha empleado ROS Control para evaluar el comportamiento de los controladores y determinar las situaciones en las que un controlador óptimo dinámico puede mejorar su desempeño. 2. Simulación de nuevos controladores dinámicos multiarticulares. Se ha llevado a cabo la implementación y simulación de controladores dinámicos multiarticulares tales como los PD con prealimentación, PD+, control por par calculado así como controladores cartesianos. Se ha realizado el ajuste de los mismos y se ha contrastado las situaciones en las que mejora el desempeño del robot respecto a los controladores originales. Además, se han diseñado controladores óptimos que tratan de mejorar tanto el comportamiento del manipulador como la energía y esfuerzo necesarios para el seguimiento de trayectorias. Este ahorro de energía puede ser crítico al tratarse de un robot manipulador móvil, extendiendo así su autonomía. 3. Implementación de los controladores diseñados. Tras la simulación y evaluación de los controladores, se ha llevado a cabo la implementación de los mismos en el robot real. El proyecto es cotutorizado por el Jefe de Producto de TIAGo de PAL robotics, lo que ha permitido desarrollar, implementar y evaluar in situ los desarrollos llevados a cabo durante el proyecto y corroborar las mejoras conseguidas en el robot real.