Estimación algebraica robusta en tiempo real de la frecuencia natural y el retardo de un robot flexible teleoperado

Abstract

[Resumen] Este trabajo aborda la caracterización simultánea del modo principal de vibración y el retardo de un robot teleoperado compuesto por un eslabón flexible. Para ello utiliza las medidas del encoder del motor que mueve el brazo y de unas galgas extensiométricas colocadas en la base del brazo. Estas últimas pueden presentar un offset apreciable y un ruido de alta frecuencia. Se desarrolla un nuevo algoritmo para realizar la identificación en tiempo real de los parámetros característicos de la dinámica del robot teleoperado. Dicho algoritmo es más rápido que otros previamente desarrollados y se obtiene a partir de la metodología de la identificación algebraica, incluyendo su diseño la robustez ante los problemas mencionados en las medidas de las galgas. El estimador obtenido se aplica y evalúa posteriormente en un prototipo. Se presentan resultados simulados y experimentales que demuestran la rapidez, precisión y robustez de la identificación realizada.

[Abstract] This paper addresses the simultaneous characterization of the main vibration mode and the time delay of a teleoperated robot with a single flexible link. It uses the measurements of the motor encoder and strain gauges placed at the base of the link. These last ones may have significant offset and high-frequency noise. A new identification algorithm is developed that performs the realtime identification of the characteristic parameters of the dynamics of a teleoperated robot. This algorithm is faster than the ones previously developed and it is obtained using the algebraic estimation framework, its design includes robustness features to the disturbances in the strain gauges already mentioned. The obtained estimator was lately applied and evaluated on an experimental set-up. Simulated and experimental results show the high speed, accuracy and robustness of the identification carried out.