Control d’impedància variable amb primitives de moviment en espais latents amb comportament dòcil

En els últims anys la robòtica est ‘a sortint dels entorns tancats de la industria convencional per dirigir-se a treballar braç a braç amb les persones, ja sigui en l’àmbit industrial o en el domèstic. En aquest context, la interacció física entre els humans i els robots és un component clau per dur a terme les tasques d’una forma segura. D’aquí es desprèn l’objectiu principal del projecte: dissenyar i implementar controladors d’impedància variable que es puguin adaptar contínuament a les diferents fases del moviment del robot. El primer aspecte estudiat en aquest projecte és la definició d’un sistema de control a l’espai operacional o Cartesià pel braç robòtic WAM. Aquest, respecte d’un control a nivell d’articulacions, aporta principalment dos avantatges. El primer és que es pot planificar directament el moviment que ha de fer l’efector final del robot sense haver de calcular el conjunt de punts que han de seguir les articulacions per posicionar-lo all ‘a on es vulgui. El segon avantatge és poder aprofitar la redundància que presenten els braços antropomòrfics com el WAM. Per assolir l’objectiu, s’ha dissenyat una llei de control proporcional-derivativa basada en el mètode del jacobià transposat, que no requereix de cinemàtica inversa. D’altra banda, s’ha explotat el grau redundant del robot per afavorir el seu moviment, tot evitant les singularitats cinemàtiques i així fent el controlador m’és robust. Posteriorment, s’ha verificat experimentalment que aquest mètode senzill permet al robot seguir una trajectòria qualsevol dins del seu espai de treball. Un cop definit el problema a l’espai Cartesià, s’ha emprat el controlador dissenyat per ajustar la rigidesa del robot en les direccions de l’espai operacional. D’entrada, s’ha considerat una metodologia per poder adaptar la trajectòria en funció de la magnitud de les pertorbacions externes que rebi i, en efecte, aconseguir que el robot sigui més d’oci. De manera paral·lela, s’ha estudiat com modificar els guanys del robot segons unes direccions d’interès: la direcció del moviment, la direcció radial a una esfera i la direcció normal d’un pla. A més, també s’ha dissenyat una estratègia per caracteritzar en temps real el comportament del robot a partir de moviments ensenyats prèviament per l’usuari, així adaptant la seva rigidesa en funció dels requeriments de precisió. S’ha comprovat experimentalment que les estratègies definides permeten al robot variar la seva impedància en funció d’objectes a l’espai i e