Cinemática inversa de robot serial utilizando algoritmo genético basado en MCDS

Abstract

Los robots manipuladores seriales son herramientas eficaces para realizar tareas repetitivas y de precisión en la industria, siempre que se comprenda la cinemática involucrada en el posicionamiento y orientación del efector final. Este artículo presenta una metodología para resolver el problema cinemático inverso de un robot serial (Melfa RV-2A) utilizando un algoritmo genético (AG) a partir del modelo cinemático directo Screws (MCDS). Para esto, se obtienen los parámetros Screw que modelan el robot, se calcula el espacio de trabajo asociado y se diseña el AG contemplando una función multi-objetivo de alcance de posición y orientación en que se sitúa el efector final, con respecto a una coordenada y orientación de un punto objetivo establecido. La validación del AG se realiza según la aptitud, el tiempo de convergencia y la cantidad de generaciones usadas por la función para alcanzar el objetivo. Por tanto, la implementación de un AG basado en un MCDS es una herramienta prometedora que podría utilizarse para calcular la cinemática inversa de robots seriales. Esta novedosa implementación permite establecer por primera vez la exposición matricial de un sistema cinemático directo para obtener la solución cinemática inversa de un robot serial. En consecuencia, se demuestra que esta es una metodología factible y eficiente para solucionar la cinemática inversa de cualquier tipo de robot manipulador.