1 DISEÑO DE UN ROBOT QUIRÚRGICO II Dinámica inversa Dinámica directa Selección de servoaccionamientos Control y Simulación

2 DINÁMICA ROBOT REAL MÓDULOS COMERCIALES

3 ROBOT REAL CARTESIANO TORREBLANCA DINÁMICA

4 DINÁMICA NUESTRO ROBOT

5 function tau = newtoneuler5(q,qp,qpp,g,mext,Iext) CÓDIGO NEWTON-EULER Masas elementos M1= 5 kg M2= 5 kg M3= 5 kg M4= 0 kg M5= 7 kg Rozamiento viscoso B1= 0.06 B2= 0.06 B3= 0.06 B4= 0.05 B5= 0.05 Posicionamientocdm F1= -0.5 F2= -0.5 F3= -0.5 F4= -0.5 F5= -0.5

6 CÓDIGO NEWTON-EULER Cálculo de los momentos de inercia: Teorema Steiner

7  RI0WI: cálculo de las velocidades angulares de las articulaciones.  RI0WPI: cálculo de la aceleraciones angulares de las articulaciones.  DH: cálculo de las matrices de transformación.  RI0PI + RI0VPI_R o RI0VPI_P: cálculo de las aceleraciones lineales.  RI0SI + RI0AI: cálculo de las aceleraciones del centro de masa de cada elemento. CÓDIGO NEWTON-EULER Funciones utilizadas a las que llama NEWTONEULER5.M:

8  RI0FI: cálculo de las fuerzas en el centro de masas de cada elemento.  RI0NI: cálculo de los pares en el centro de masas de cada elemento.  RI0FIA: cálculo de las fuerzas articulares.  RI0NIA: cálculo de los pares articulares.  T_R: cálculo de los pares de accionamientos.  F_P: cálculo de las fuerzas de accionamientos CÓDIGO NEWTON-EULER

9 Vector de aceleración de la gravedad Inicialmente [-g,0,0] Vector de aceleración de la gravedad Finalmente [0,0,-g] D-H 1ª articulación

10 WALTER-ORIN function qpp = walkerorin5(q,qp,tau,mext,Iext ); b=newtoneuler5(q,qp,zeros(5,1),9.8,masaext,inerciaext); H = h5(q,masaext,inerciaext);

11 EJEMPLO RESUMEN

12 MOTORES ARTICULARES Articulación 1 Articulación 2 Articulación 3 Articulación 4 Articulación 5

13 MOTORES ARTICULARES ParámetrosSímboloValor ResistenciaR0.6 Ω InductanciaL1.01 mH Constante de parKTKT 0.155 Nm/A Constante de voltajeKVKV 0.155 V/rad/s Corriente máximaI máx 38.7 A ParámetrosSímboloValor ResistenciaR6.9 Ω InductanciaL1.28 mH Constante de parKTKT 0.035 Nm/A Constante de voltajeKVKV 0.035 V/rad/s Corriente máximaI máx 3.6 A Articulación12345 τ pico (Nm)3.66653.61622.57897.4278x10^-30.0299 τ nominal (Nm)0.02461.3333x10^-31.23851.0472x10^-40.0138 Articulación12345 τ pico (Nm)5.49985.42433.868411.142x10^-30.04485 τ nominal (Nm)0.036919.99x10^-31.85771.5708x10^-40.0207 DA42HBB-10 (prismáticas)DB17CDB-10 (rotacionales)

14 DISEÑO REGULADORES KID PID 19500.12 PID 29800.12 PID 39500.1 PID 45500.29 PID 57800

15 DISEÑO REGULADORES Respuestas finales conseguidas: Articulación 1Articulación 2Articulación 3Articulación 4Articulación 5

16 SIMULACIÓN ROBOT Evolución articular:Señal de referencia salida del planificador:

17 SIMULACIÓN ROBOT Respuestas finales conseguidas utilizando un planificador de trayectorias correcto: Curvas mucho más suaves  respuestas correctas

18 FIN QUIROBOT