Singularidades en robots paralelos: : Detección y evasión en tiempo real

• Pulloquinga Zapata, José Luis ^[1] ; Mata Amela, Vicente ^[1] ; Vallés Miquel, Marina ^[1] ; Valera Fernandez, Ángel ^[1]
  1. [1] Universidad Politécnica de Valencia

     Universidad Politécnica de Valencia

     Valencia, España

     
• Localización: Jornadas de Automática, ISSN-e 3045-4093, Nº. 45, 2024
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Singularities in Parallel Robots: Real-Time Detection and Avoidance
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Gracias a su precisión y su gran capacidad de carga, en la actualidad el uso de robots paralelos en aplicaciones de interacción humano-robot es habitual. No obstante, en su espacio de trabajo pueden aparecer configuraciones problemáticas (singularidades Tipo II) donde se pierde el control del robot, comprometiendo la seguridad y limitando las técnicas de control aplicables. En este artículo, se establecen criterios clave para la detección y evasión de singularidades Tipo II en tiempo real. De la misma forma, se presenta la implementación de un algoritmo de evasión de singularidades Tipo II con un control de fuerza-posición en un robot paralelo de 4 grados de libertad para rehabilitación de rodilla. El algoritmo de evasión detecta las singularidades Tipo II midiendo la posición del efector final e identificando los actuadores responsables de la singularidad. Los resultados obtenidos verifican la efectividad de los puntos clave propuestos en el desarrollo aplicaciones de interacción humano-robot en tiempo real para rehabilitación física con robots paralelos.

  • English

    Due to their precision and high load capacity, the use of parallel robots in human-robot interaction applications is currently widespread. However, problematic configurations (Type II singularities) can arise within their workspace, leading to loss of control over the parallel robot, thereby compromising safety and limiting applicable control techniques. This article establishes key criteria for the real-time detection and avoidance of Type II singularities. Moreover, this article presents the implementation of a Type II singularity avoidance algorithm with force-position control on a 4-degree-of-freedom parallel robot designed for knee rehabilitation. The avoidance algorithm detects Type II singularities by measuring the end-effector’s position and identifying the actuators responsible for the singularity. The obtained results verify the effectiveness of the proposed key criteria in developing real-time human-robot interaction applications for physical rehabilitation using parallel robots.