Validación experimental de la dinámica de un robot flexible de 3GDL

摘要

El constante interés de la ingeniería en optimizar y hacer más eficientes los equipos ha permitido llegar a dispositivos bastante ligeros y con menor consumo energético. En robótica el ejemplo más claro de esto es la robótica flexible. Dicha rama de la robótica busca el crear robots livianos y de menor consumo energético que sus contrapartes, los robots rígidos. Sin embargo las dificultades en el modelado y control de este tipo de robots han representado un peldaño para su correcta aplicación industrial, no obstante, a nivel científico se presentan continuos avances y día a día la literatura científica propone nuevas aplicaciones en robótica. En este articulo se presenta el desarrollo y validación experimental de la matriz de flexibilidad de un robot flexible de tres grados de libertad. Esta matriz permite conocer la dinámica del robot, y una vez conocida ésta se puede controlar el movimiento del dispositivo satisfactoriamente. Inicialmente se efectuaron análisis con un programa de elementos finitos (MEF), en este caso Inventor. Con dichos análisis se obtuvo un modelo teórico de la matriz el cual seria validado más adelante. Para efectuar la validación se llevaron a cabo dos tipos de experimentos: los estáticos, en los cuales se aplicaban cargas estáticas al robot, para luego medir la deflexión del extremo del mismo; y los dinámicos con los cuales se median las frecuencias naturales para una determinada masa por medio de un conjunto de 3 acelerómetros ubicados en el extremo del robot. La validación del modelo consistió en corroborar la coherencia de los resultados obtenidos con el programa de elementos finitos, el análisis estático y el análisis dinámico.