Enfoque Geométrico para la Cinemática Inversa del Robot Colaborativo FANUC CRX
Autores: Abbes, Manel; Poisson, Gérard
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Debido a que son seguros y fáciles de usar, los robots colaborativos están revolucionando muchos sectores, incluyendo la industria, la medicina y la agricultura. Controlar su dinámica, movimientos y posturas son puntos clave en esta evolución. La cinemática inversa es crucial para la planificación del movimiento del robot. En robots seriales 6R, lograr una pose deseada es posible con diferentes combinaciones de juntas. En este documento, nuestro enfoque se centra en estudiar la cinemática directa y, principalmente, la cinemática inversa del cobot FANUC CRX-10iA, un brazo robótico 6R con una muñeca no esférica. Sus parámetros estructurales específicos implican que no existen soluciones analíticas, excepto en algunas situaciones particulares. FANUC no proporciona el conjunto completo de soluciones de cinemática inversa, incluso cuando son posibles 16 soluciones, solo se proporcionan 8 de ellas en el software Roboguide. Además, la literatura existente sobre el mapeo de juntas a espacio de trabajo para los cobots CRX es actualmente muy limitada. Carece o proporciona un análisis de cinemática inversa parcial o inconsistente. Presentamos y detallamos un nuevo método completamente geométrico para resolver numéricamente la cinemática inversa que cumple con el requisito de alta precisión y una respuesta rápida. Este enfoque proporciona tanto el número exacto de soluciones de cinemática inversa como los conjuntos de ángulos de las juntas, incluso para configuraciones singulares. Su efectividad fue verificada a través de simulaciones utilizando el software Roboguide y experimentación en el cobot CRX-10iA real. Varios ejemplos (8, 12 o 16 soluciones de cinemática inversa) nos han permitido validar y demostrar la robustez y fiabilidad de este enfoque geométrico.
Descripción
Debido a que son seguros y fáciles de usar, los robots colaborativos están revolucionando muchos sectores, incluyendo la industria, la medicina y la agricultura. Controlar su dinámica, movimientos y posturas son puntos clave en esta evolución. La cinemática inversa es crucial para la planificación del movimiento del robot. En robots seriales 6R, lograr una pose deseada es posible con diferentes combinaciones de juntas. En este documento, nuestro enfoque se centra en estudiar la cinemática directa y, principalmente, la cinemática inversa del cobot FANUC CRX-10iA, un brazo robótico 6R con una muñeca no esférica. Sus parámetros estructurales específicos implican que no existen soluciones analíticas, excepto en algunas situaciones particulares. FANUC no proporciona el conjunto completo de soluciones de cinemática inversa, incluso cuando son posibles 16 soluciones, solo se proporcionan 8 de ellas en el software Roboguide. Además, la literatura existente sobre el mapeo de juntas a espacio de trabajo para los cobots CRX es actualmente muy limitada. Carece o proporciona un análisis de cinemática inversa parcial o inconsistente. Presentamos y detallamos un nuevo método completamente geométrico para resolver numéricamente la cinemática inversa que cumple con el requisito de alta precisión y una respuesta rápida. Este enfoque proporciona tanto el número exacto de soluciones de cinemática inversa como los conjuntos de ángulos de las juntas, incluso para configuraciones singulares. Su efectividad fue verificada a través de simulaciones utilizando el software Roboguide y experimentación en el cobot CRX-10iA real. Varios ejemplos (8, 12 o 16 soluciones de cinemática inversa) nos han permitido validar y demostrar la robustez y fiabilidad de este enfoque geométrico.