Universidad Politécnica de Madrid

Máster en Robótica y Automática

Asignatura

Dinámica y Control de Robots

Guía de Prácticas

Curso 2012-2013

Universidad Politécnica de Madrid

Máster en Robótica y Automática

Datos del Alumno

Nombre y Apellidos

Matrícula

Fecha

Normativa para la realización de las prácticas

Las prácticas de la Asignatura Dinámica y Control de Robots son de obligada realización

para superar la asignatura.

Todas las prácticas se entregarán al finalizar la quinta práctica en un único documento

en formato pdf y la misma versión será entregada al profesor en papel.

Cada alumno deberá defender su trabajo de prácticas en la última sesión de práctica y

para ello dispone de 10 minutos.

El guión de prácticas contiene ejercicios propuestos por el profesor. El alumno es libre

de agregar a la lista otros experimentos por iniciativa propia que serán valorados muy

positivamente.

La plantilla que se utilizará para la realización del trabajo es la facilitada por la

profesora.

La nota obtenida en la actividad práctica de la asignatura Dinámica y Control de Robots

se obtiene a través de la siguiente ecuación:

( )4

1

= 0.75 +0.25 i ii

Nota de practica P Mem Exp=

× + ×∑

Donde iP es la nota individual obtenida en cada práctica incluyendo la calidad con la que se

ha generado la memoria ( iM ) y Exp es la nota de la defensa oral del trabajo.

A B

C

Práctica 1

Modelado Dinámico de Robots

Objetivos

• Adquirir destreza en el modelado dinámico de robots seriales.

• Validar el modelo propuesto mediante herramientas computacionales

Ejercicios propuestos:

Dados los robots de la Fig. 1 se pide:

1. Implemente el modelo dinámico en MatLab. Simule el movimiento libre del

robot.

2. Compruebe que ( )M q es definida positiva y que existe ( )1−M q

3. En B) compruebe que ( ){ }max nλ β≤ ∀ ∈ℜM q q

Fig. 1: Esquema de robots de 2 DoF a simular en MatLab

Solución

Modelado Dinámico de Robots

Evaluación de la Práctica 1

Modelado Dinámico de Robots

Ejercicios Propuesto Calificación Concedida

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Calidad de la Memoria

Otros resultados obtenidos

NOTA FINAL PRACTICA 1

Observaciones del profesor:

Práctica 2

Análisis del Modelo Dinámico

Objetivo

• Analizar las propiedades del modelo dinámico y la influencia

de cada uno de los parámetros que intervienen en dicho

modelo.

Ejercicios propuestos

1. Verifique que ( ) ( )1 ,2 −M q C q qɺ ɺ es una matriz antisimétrica.

2. Establezca unos valores de referencia deseados o bien diseñe una trayectoria

sencilla para el extremo operativo. Impleméntela en el modelo construido en

MatLab de la práctica anterior. El robot alcanza el objetivo? Por qué?

3. Cómo afecta la gravedad a los robots?. Para el robot B) verifique que el vector

de gravedad es Lipschitz, es decir: ( ) ( ) , ngk− ≤ − ∀ ∈ℜg x g y x y x y .

Solución

Análisis del Modelo Dinámico

Evaluación de la Práctica 2

Análisis del Modelo Dinámico

Ejercicios Propuesto Calificación Concedida

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Calidad de la Memoria

Otros resultados obtenidos

NOTA FINAL PRACTICA 2

Observaciones del profesor:

Práctica 3

Modelo Dinámico del Robot con Actuadores

Objetivo

Incluir el modelo dinámico de los actuadores al modelo dinámico de

un robot y analizar la influencia del mismo.

Ejercicios propuestos:

1. Seleccione los servo-motores adecuados para su robot.

2. Obtenga el modelo dinámico de sus servo-motores. Suponga que la dinámica es

lineal.

3. Agregue esta dinámica a la de su robot en MatLab y analice los cambios que

observa.

Solución

Modelo Dinámico del Robot con Actuadores

Evaluación de la Práctica 3

Modelo Dinámico del Robot con Actuadores

Ejercicios Propuesto Calificación Concedida

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Calidad de la Memoria

Otros resultados obtenidos

NOTA FINAL PRACTICA 3

Observaciones del profesor:

Práctica 4

Control de Robots

Objetivo

Diseñar i implementar diferentes tipos de controladores para un

robot serial y evaluar cualitativamente la estabilidad del sistema

controlado.

Ejercicios propuestos:

1. Para el robot modelado en la práctica 1, implemente los siguientes tipos de

controladores:

a. Control proporcional con realimentación de velocidad.

b. Control PD

c. Control PD con compensación de la gravedad.

d. Control con Dinámica inversa.

2. Suponga que el extremo operativo de su robot interactúa con un entorno

suave. Implemente un controlador compliante.

Solución

Control de Robots

Evaluación de la Práctica 3

Control de Robots

Ejercicios Propuesto Calificación Concedida

Ejercicio 1 a

Ejercicio 1 b

Ejercicio 1 c

Ejercicio 1 d

Ejercicio 2

Calidad de la Memoria

Otros resultados obtenidos

NOTA FINAL PRACTICA 4

Observaciones del profesor: