Estimación de la fuerza de contacto para el control de robots manipuladores con movimientos restringidos

Abstract

Resumen: En aquellas operaciones robóticas en las que un robot manipulador interactúa con su entorno resulta de extremada importancia poder controlar la fuerza que aquél ejerce sobre este. Con este objetivo, se suele colocar habitualmente 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. En este artículo se presenta un nuevo estimador de la fuerza de contacto consistente en la integración de la información de sensores de fuerza, posición y aceleración. Además, se describe un procedimiento de calibración automático ‘plugand-play’ para la identificación y ajuste de los parámetros de este observador. Tanto el observador de la fuerza de contacto como el procedimiento de calibración automático han sido verificados experimentalmente en un robot industrial ABB con arquitectura software abierta. Palabras clave: Control de fuerza en robots manipuladores, Fusión sensorial, Observadores, Calibración Automática