Communication-based Decentralized Cooperative Object Transportation Using Nonlinear Model Predictive Control

This paper addresses the problem of cooperative transportation of an object rigidly grasped by N robotic agents. We propose a Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) scheme that guarantees the navigation of the object to a desired pose in a bounded workspace with obstacles, while complying with certain input saturations of the agents. The control scheme is based on inter-agent communication and is decentralized in the sense that each agent calculates its own control signal. Moreover, the proposed methodology ensures that the agents do not collide with each other or with the workspace obstacles as well as that they do not pass through singular configurations. The feasibility and convergence analysis of the NMPC are explicitly provided. Finally, simulation results illustrate the validity and efficiency of the proposed method.Comment: European Control Conference 2018. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1705.0142

Renderizado háptico para el Novint Falcon

Este trabajo presenta el diseño de una interfaz háptica empleando un dispositivo háptico (Novint Falcon) para fines de diagnóstico de rehabilitación. Se diseñó un algoritmo de computadora que envía al dispositivo háptico un vector de fuerza para que sean transmitidos al usuario, esto se logra al estimular el sentido del tacto del usuario y para que vea real se diseñó un renderizado háptico para estimular la vista. Se empleó la ley de Hook para un resorte lineal fuerza para calcular la fuerza. Por último se muestran los resultados experimentales.Palabra(s) Clave(s): háptica, renderizado, virtual

MANIPULACIÓN DE UN DISPOSITIVO HÁPTICO A DISTANCIA

Este artículo describe un sistema de teleoperación formado por dos dispositivos hápticos, que son manipulados por un control no lineal proporcional derivativo con compensador de gravedad (PD+g). También aborda de forma detallada la configuración de la red LAN para la comunicación entre los dispositivos. La programación se desarrolló en Matlab, tanto para la comunicación como el control. Además, los resultados experimentales de la teleoperación son mostrados en este artículo, para demostrar que la comunicación funciona correctamente, así como el control.

DISEÑO DE UN ROBOT HÁPTICO DE TRES GRADOS DE LIBERTAD CON SOLIDWORKS Y CONTROL MEDIANTE PID CLÁSICO EN MATLAB (THREE GRADE OF FREEDOM HAPTIC ROBOT DESIGN ON SOLIDWORKS WITH CLASSIC PID CONTROL ON MATLAB)

Resumen En este trabajo se presenta un el diseño de un robot áptico usando las herramientas de Solidworks y su transformación a lenguaje de bloques de Simulink de Matlab con la herramienta SimMechanics de Simscape. Se prueba la utilidad de estas herramientas para trabajo de diseño y prueba de modelos, así como el uso de dichos modelos para pruebas de control. Se llevan a cabo controles PID (proporcional-integral-derivativo) clásicos mediante sintonización por métodos estándares y heurísticos. Se muestra una metodología como alternativa para los trabajos de investigación con robots dentro de las instituciones de educación superior de recursos limitados. Dicha metodología muestra ventajas de obtener sistemas de arquitectura abierta y código abierto que son unas de las mayores prestaciones buscadas para la realización de los trabajos de investigación. Palabras Clave: Control PID, estudio comparativo, Solidworks, modelado, robot áptico. Abstract In this work we present a Solidworks tool to design process of an aptic robot and its transformation to the Matlab Simulink block language, using Simmechanics Simscape tool. The design and model test tool utility and the based model control test is probed. The heuristics and standard tuning methods for the classical PID (proportional-integral-derivative) control are carried out. An alternative methodology for robotics research work inside limited resource superior educative institution is showed. Such a methodology shows advantages on achieve the objective of open source and open system architecture design in order to obtain the best research system characteristics. Keywords: PID con controller, comparative study, Solidworks, model, aptic robot

Control no lineal de robots cooperativos sin medicion de velocidad

Control no lineal de robots cooperativos sin medición de velocida

Documento Curricular de la Maestría en Automatización y Control

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctric