Análisis de métodos de caracterización dinámica aplicados a robots industriales

Resumen

En las últimas décadas, las aplicaciones en las que se utilizan robots industriales han aumentado considerablemente, incrementando la demanda de precisión en el posicionamiento de ellas. No obstante, aunque los robots industriales se caracterizan por ser altamente repetitivos, suelen presentar carencias en la precisión posicional. Estas imprecisiones se deben principalmente a errores geométricos, fuerzas externas, a la baja rigidez y las holguras de sus articulaciones, ya que el diseño de los robots prioriza la flexibilidad posicional sobre la rigidez estructural. Las estrategias de compensación de trayectorias son utilizadas comúnmente, con el objetivo de mejorar la precisión de posicionado de los robots industriales. Para ello, se requiere el desarrollo de un modelo cinemático-dinámico, provisto de las rigideces y holguras articulares, además de los parámetros dinámicos específicos del robot.

Dado que los fabricantes de robots no proporcionan parámetros dinámicos del robot, como masas e inercias, se requieren técnicas experimentales que permitan estimarlos con precisión. Aunque los métodos de caracterización dinámica permiten establecer parámetros para modelar el comportamiento global del robot, en muchos casos los valores obtenidos carecen de sentido físico y pueden variar considerablemente según las condiciones de ensayo, el modelo de robot empleado y las restricciones aplicadas a los valores objetivo. Con el objetivo de determinar una metodología de caracterización dinámica, se han llevado a cabo ensayos con un robot industrial a distintas velocidades. Con los datos obtenidos, se ha realizado la estimación de los parámetros dinámicos, considerando distintos modelos de robot y evaluando el impacto de restringir los rangos de los parámetros dinámicos evaluados.