Modelado de un sistema háptico móvil basado en antenas flexibles

Abstract

[Resumen] En los últimos años ha aumentado el interés en el desarrollo de sistemas de medición para robots móviles, entre los que se encuentran los sistemas táctiles basados en antenas sensoras bioinspiradas en los bigotes y antenas de animales e insectos. En este trabajo se estudia un robot móvil con este tipo de sistemas. En concreto, se desarrolla el modelo dinámico del conjunto plataforma móvil y antena sensora que conforman el robot, considerando el movimiento del conjunto comprendido en el plano y teniendo en cuenta el efecto de la gravedad. Para ello se aplica el principio de Hamilton, obteniendo las ecuaciones de movimiento para la plataforma móvil y el planteamiento del problema de condiciones de contorno para la antena. Posteriormente, mediante el análisis modal se llega a una solución única del modelo de la antena sensora, el cual se valida mediante el software Adams al definir unas trayectorias de referencia del robot a partir de sus limitaciones físicas.

[Abstract] In recent years, there has been a growing interest in the development of measurement systems for mobile robots, including tactile systems based on bioinspired sensor antennas, inspired by the whiskers and antennas of animals and insects. This work focuses on studying a mobile robot equipped with such systems. Specifically, a dynamic model for the mobile platform and sensor antenna that comprise the robot is developed, considering the planar motion of the system and taking into account the gravity effect. The extended Hamilton principle is applied to derive the equations of motion for the mobile platform, while the boundary-value problem is formulated for the antenna. Subsequently, by means of modal analysis, a unique solution for the sensor antenna model is obtained and validated using Adams software by defining reference trajectories for the robot, considering its physical limitations.