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Plataforma de Experimentación de Controladores para Robots Industriales

Abstract

El objetivo del proyecto es el desarrollo de un equipo de experimentación para controladores de robots industriales sustituyendo el controlador original del robot manipulador. La gestión de funciones auxiliares necesarias para el manejo real de un robot manipulador se trata de forma separada a la implementación de controladores en si, facilitando la prueba de nuevas estrategias de control. Con idea de simplificar el proceso de implementación de controladores, se programa en un ordenador el controlador a experimentar utilizando diagramas de bloques de Simulink. A continuación, el controlador se carga en una tarjeta de control en tiempo real de la compañía dSPACE que adquiere las medidas de posición y aplica las señales de control al robot manipulador. Mediante software es posible: supervisar el control implementado en la tarjeta dSPACE, modificar sus parámetros y seguir la evolución de variables relevantes del sistema. Lo cual permitirá investigar nuevos controladores en una plataforma real.

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Plataforma de Experimentación de Controladores para Robots Industriales

Author: Roa Romero, Laura María; Alcalá, I.; Rodríguez Rubio, Francisco
Publisher: CEA - Comité Español de Automática
Year: 2000
Source: https://idus.us.es/bitstreams/bd1ae6de-e759-4574-937e-3ba0aff990a0/download
PLATAFORMA DE EXPERIMENTACI ´
ON DE
CONTROLADORES PARA ROBOTS INDUSTRIALES
R. Rome o, I. Alcal´a y F.R. Rubio
Dep Ingenie ´ıa de Sis emas y Au om´a ica
Escuela Supe io de Ingenie os de Se illa
e-mail:( ome i,ismael, ubio)@ca uja.us.es
Resumen
El obje i o del p oyec o es el desa ollo de un
equipo de expe imen aci´on pa a con olado es de
obo s indus iales sus i uyendo el con olado
o iginal del obo manipulado . La ges i´on de un-
ciones auxilia es necesa ias pa a el manejo eal
de un obo manipulado se a a de o ma se-
pa ada a la implemen aci´on de con olado es en
si, acili ando la p ueba de nue as es a egias de
con ol. Con idea de simpli ica el p oceso de
implemen aci´on de con olado es, se p og ama en
un o denado el con olado a expe imen a u i-
lizando diag amas de bloques de Simulink. A
con inuaci´on, el con olado se ca ga en una a -
je a de con ol en iempo eal de la compa˜n´ıa
dSPACE que adquie e las medidas de posici´on y
aplica las se˜nales de con ol al obo manipulado .
Median e so wa e es posible: supe isa el con-
ol implemen ado en la a je a dSPACE, modi-
ica sus pa ´ame os y segui la e oluci´on de a-
iables ele an es del sis ema. Lo cual pe mi i ´a
in es iga nue os con olado es en una pla a o ma
eal.
Palab as cla e: Robo manipulado , Con ol
po o denado
1 INTRODUCCI ´
ON
El in e ´es en el es udio de nue as me odolog´ıas
de con ol a anzado en ob´o ica indus ial ha mo-
i ado la c eaci´on de una pla a o ma que pe -
mi a ensaya con olado es de o ma sencilla en
un obo manipulado . La inalidad del p oyec o
consis e en p oba dis in as ´ecnicas de con ol en
un obo indus ial, pa a lo cual esul a in e e-
san e cen a se en la s´ın esis de con olado es y
e i a p oblemas asociados a la implemen aci´on
´ısica en un sis ema eal (ala mas, p o ecciones,
e c). Adem´as, una mayo acilidad de p og a-
maci´on y apidez en la implemen aci´on de leyes
de con ol pe mi e educi el iempo de alidaci´on
de las ´ecnicas de con ol dise˜nadas.
Es as conside aciones han lle ado al empleo de un
sis ema basado en una ep esen aci´on del con o-
lado en diag ama de bloques que se almacena en
una a je a de con ol en iempo eal ins alada en
un PC do ado con la he amien a Simulink de
Ma lab pa a la elabo aci´on de los con olado es
que son ca gados en la a je a de con ol.
La a je a de con ol u ilizada ha sido la
DS1103 de la compa˜n´ıa dSPACE [2] que cons a
de un p ocesado Powe PC, un DSP escla o
T MS320F240 y una memo ia RAM de 32 MB.
En la Ta je a dSPACE se ejecu a el con olado
dise˜nado y se ges ionan las posibles ala mas y
se˜nales digi ales de los ci cui os elec ´onicos, as´ı
mismo lle a a cabo la aplicaci´on de las se˜nales de
con ol a los mo o es de un Robo Manipulado .
El obo empleado es el b azo manipulado RM-10
pa a en o nos indus iales [4, 5]. El obo RM-10
iene 6 g ados de libe ad, odos ellos de e olu-
ci´on y con accionamien o indi ec o con mo o es sin
escobillas. El obo dispone o iginalmen e de con-
olado es PID pa a cada mo o de los que se ha
p escindido conside ando el obje i o del p oyec o.
En cambio, se ha conse ado la e apa de po en-
cia y los senso es esol e de posici´on. Adem´as de
las no linealidades en las ecuaciones din´amicas del
obo debidas a acoplamien os en e los dis in os
enlaces, el RM-10 p esen a en´omenos de holgu a
y icci´on en los ejes que mo i an su u ilizaci´on
como equipo de desa ollo de con olado es.
Es e documen o es ´a o ganizado de la siguien e
mane a: En la secci´on 2 se comen an las mo-
di icaciones ha dwa e ealizadas en el obo ma-
nipulado y se desc iben las a je as de ci cui o
imp eso que han sido necesa ias. La secci´on 3
explica el p oceso de implemen aci´on de un p o-
g ama de con ol en iempo eal a pa i de un
modelo en Simulink, quedando desc i os los blo-
ques que componen el modelo en la secci´on 4.
Los p og amas pa a modi ica a iables del con-
olado y supe isa el con ol es ´an comen ados
en la secci´on 5. Po ´ul imo, las conclusiones y posi-
bles ´ıas u u as de expansi´on de la pla a o ma de
ensayos es ´an comen adas en la secci´on 6.
2 MODIFICACIONES
HARDWARE REALIZADAS
Pa a consegui es ablece la conexi´on en e el o -
denado enca gado del con ol y el obo mani-
pulado se han implemen ado ci cui os de in e az
en a je as elec ´onicas. Las a je as conec an el
a ma io de con ol del obo y la a je a de con-
ol en iempo eal dSPACE ins alada en el o de-
nado . En el dise˜no de las a je as se han aislado
las se˜nales del obo manipulado y de la a je a
dSPACE median e el empleo de op oacoplado es
y ampli icado es anal´ogicos de aislamien o.
Las unciones desempe˜nadas en las a je as apa e-
cen en la igu a 1 y comp enden: adquisici´on de
las medidas de posici´on de los ejes, adquisici´on de
posibles ala mas del obo , aplicaci´on de se˜nales
digi ales al a ma io del obo necesa ias pa a ea-
liza el con ol desde el o denado y aplicaci´on de
la se˜nal de con ol a cada egulado de elocidad
de los mo o es del obo manipulado , as´ı como
la conmu aci´on en e el con olado o iginal del
RM-10 y el con ol po o denado . Exis en es
ipos de a je a de ci cui o imp eso desc i os en
los siguien es apa ados.
2.1 TARJETA DE CONMUTACI ´
ON
DEL CONTROL
An es de e ec ua ninguna modi icaci´on en el obo
manipulado RM-10 el con ol de los ejes lo ea-
lizaba el a ma io de con ol del obo . Con
obje o de pode con ola el obo manipulado
desde el o denado , se ha cons uido una a je a
que conmu a la se˜nal de los mo o es en e el a -
ma io de con ol del RM-10 y el PC. Es a a je a
elec ´onica pe mi e la conmu aci´on en e dos es-
ados: posibili a /impedi con ol desde PC. Pa a
impedi el con ol desde el o denado la a je a de
conmu aci´on del con ol in e umpe la alimen a-
ci´on de las a je as desa olladas dejando el obo
con su con ol o iginal aunque se indique lo con-
a io desde el so wa e de con ol del o denado .
2.2 CIRCUITO RESOLVER/ENCODER
Y AISLAMIENTO DE SE ˜
NALES
ANAL´
OGICAS
Pa a cada eje del obo manipulado es necesa ia
una a je a elec ´onica de es e ipo. La a je a
cons a de dos m´odulos cla amen e di e enciados
seg´un la aplicaci´on que ealizan:
•El p ime m´odulo ealiza la con e si´on de la
se˜nal esol e del senso de posici´on del eje
a se˜nal de un encode inc emen al de 1024
pulsos po uel a, pa a su lec u a di ec a con
la a je a dSPACE. Inicialmen e se acondi-
ciona la se˜nal aplicando il os pasi os RC,
una ez il ada la se˜nal, se p ocede a gene a
las se˜nales encode . La con e si´on se basa en
el ci cui o in eg ado AD2S90 de Analog De-
ices, que a pa i de la se˜nal de e e encia
del senso esol e , y de las se˜nales inducidas
seno y coseno, ealiza la con e si´on a se˜nal de
encode . La salida ans o mada a se˜nal de
encode inc emen al se a´ısla an es de conec-
a se a la en ada de la a je a dSPACE en-
ca gada de lee se˜nales de es e ipo. El ais-
lamien o se ealiza median e op oacoplado es
de al a elocidad y pa a ello es necesa ia una
e apa ampli icado a ya que las salidas de en-
code inc emen al del AD2S90 no son capaces
de suminis a su icien e co ien e pa a ac i-
a la e apa de op oaislamien o conec ada a
la a je a dSPACE.
•El segundo m´odulo se enca ga de aisla las
salidas anal´ogicas de la a je a dSPACE ge-
ne adas po los algo i mos de con ol en el
o denado . El aislamien o es ´a basado en el
ci cui o in eg ado ISO122P de la i ma Bu -
B own que pe mi e aisla se˜nales anal´ogicas
con un ango ±10 Vy con un ancho de banda
de 50kHz.
En la igu a 2 se mues a el diag ama de bloques
de es a a je a.
2.3 TARJETA DE
ENTRADAS-SALIDAS DIGITALES
El obo manipulado u iliza una se ie de en adas
y salidas digi ales que pe mi en conoce el es ado
de uncionamien o del sis ema.
Las en adas digi ales a la a je a dSPACE p o e-
nien es del obo se co esponden con ala mas que
pe mi en de ec a allos en la ope aci´on del obo
manipulado . Las p incipales ala mas son:
EM6.Eme gencia. Tiene que es a a uno cuando
el obo unciona no malmen e y en caso de
da se una eme gencia se desac i a.
IFR.Se ac i a cuando los enos del obo mani-
pulado quedan libe ados, pe mi iendo com-
p oba el es ado de los mismos.
IN8.Ala ma de la uen e de alimen aci´on po al-
cance de m´axima empe a u a.
IN9.Ala ma del usible ( uen e de alimen aci´on).
IN10.Ala ma de p´e dida de ase en la uen e de
alimen aci´on.
Conmu ación
de la Señal de
Con ol
Con ol
O iginal
del
Robo
Manipulado
Ci cui o
Resol e -Encode
Aislamien o de
Señales
Analógicas
Ta je a de
En adas-Salidas
Digi ales Salidas
Digi ales
En adas
Digi ales Ta je a
dSPACE
Salidas
Analógicas
Señales
Encode
Señales
Resol e
Señal de
Con ol
PC
Señal de
Con ol
Aplicada
Señales Digi ales
del Robo
Señal de
Conmu ación
Figu a 1: Conexi´on en e el Robo Manipulado RM-10 y la a je a dSPACE.
Figu a 2: Esquema de la a je a de con e si´on e-
sol e /encode y aislamien o de se˜nal de con ol
anal´ogica del mo o .
En cuan o a las salidas digi ales gene adas en la
a je a dSPACE se u ilizan 3 se˜nales que gobie -
nan la ac i aci´on, enado y limi aci´on de po encia
del obo manipulado :
ENABLE.Pone el obo en es ado ac i o pudiendo
da le consignas a los egulado es de elocidad
de cada mo o de los ejes del RM-10.
BRAKE.Cuando es ´a ac i ada, habili a los con ac-
o es de los enos pe mi iendo el mo imien o
de los mo o es.
CIR5.Es la salida digi al u ilizada pa a limi a
la po encia de los mo o es sa u ando la se˜nal
que les aplica a un 10% de la m´axima se˜nal de
con ol que se puede aplica al RM-10. Pa a
pode ap o echa al m´aximo la capacidad de
los mo o es iene que es a desac i ada.
Adicionalmen e en los ejes m´as con lic i os (ejes
1, 2 y 3) se ha do ado al sis ema de mayo se-
gu idad con la in oducci´on de una se˜nal digi al
adicional (VERIFICACI´
ON CONTROL PC) que com-
p ueba la co ec a conmu aci´on de con ol del a -
ma io a con ol desde el o denado .
3 IMPLEMENTACI ´
ON
SOFTWARE DEL
CONTROLADOR
En es a secci´on se explica el p oceso de p o-
g amaci´on pa a p oba el con olado dise˜nado.
Figu a 3: Esquema de p og amaci´on y supe isi´on
de con olado es en la a je a dSPACE.
Den o de es e p oceso hay que dis ingui en e
dos ipos de aplicaciones: aplicaciones u ilizadas
pa a implemen a el con olado y aplicaciones en-
ca gadas de moni o izaci´on de esul ados y sin-
onizaci´on de a iables del con olado implemen-
ado. En la igu a 3 apa ece la elaci´on en e las
aplicaciones y la a je a de con ol en iempo eal
dSPACE.
Las aplicaciones del p ime ipo suponen el p ime
paso pa a implemen a el con ol en el o denado .
B´asicamen e, se ha desa ollado un modelo de
Simulink con dis in os bloques ( igu a 4) que sim-
pli ica la in oducci´on de un nue o con olado .
El con olado se cons uye con bloques de la
biblio eca de Simulink den o del denominado
bloque de con ol de la igu a 4, mien as que
en el es o de bloques se desa ollan las a eas
necesa ias pa a la implemen aci´on ´ısica1. La p o-
g amaci´on en bloques de Simulink p opo ciona
un en o no amilia en la desc ipci´on de con o-
lado es que e i a la u ilizaci´on de lenguajes de
p og amaci´on de bajo ni el y la necesidad de un
conocimien o po pa e del ingenie o de con ol de
las biblio ecas de la a je a dSPACE, lo cual incide
de mane a di ec a en un meno iempo de imple-
men aci´on de con olado es. Una ez in oducido
el con olado en el modelo de Simulink, se u i-
liza la he amien a Real Time Wo kshop Ma lab.
Es a he amien a aduce el modelo a c´odigo C,
lo compila y desca ga de o ma au om´a ica en la
a je a dSPACE. La ejecuci´on empieza cuando el
modelo compilado es ´a en la a je a dSPACE.
Finalmen e, se u ilizan las aplicaciones Cockpi y
1Los bloques de Simulink del modelo se explican
en la secci´on 4
1
u
[0 0 0 0 0 0]
U_pa ado
Swi ch2
Sum2
Sum1
Sum
K
Ma ix
Kp
K
Ma ix
Kd
Enable
5
Mo e
4
qd
3
q
2
qd_ e
1
q_ e
Figu a 5: Ejemplo de con olado PD indepen-
dien e pa a cada eje implemen ado en el bloque
de con ol de Simulink en o ma ma icial.
T ace suminis adas po dSPACE que pe enecen
al segundo ipo de aplicaciones. El p og ama
Cockpi de dSPACE, pe mi e c ea pan allas con
con oles pa a modi ica en iempo de ejecuci´on
los pa ´ame os del modelo de Simulink y mos a
a iables. Mien as que el p og ama T ace, se
u iliza pa a supe isa los ensayos ep esen ando
g ´a icamen e la e oluci´on de las a iables del mo-
delo.
4 BLOQUES DEL MODELO DE
SIMULINK
Pa a es ablece un en o no adecuado de p og a-
maci´on del con olado en un bloque de Simulink,
se ha di idido el modelo en dis in os bloques en-
ca gados de unciones di e enciadas ( e igu a 4).
Es a sepa aci´on en bloques consigue simpli ica
la p og amaci´on del con olado haci´endola m´as
anspa en e al emplea bloques que ealizan un-
ciones auxilia es independien es del con olado
p obado (p o ecciones, gene aci´on de ayec o ias,
ala mas,. . .). Los bloques que componen el mo-
delo de Simulink se desc iben en las subsecciones
siguien es.
4.1 BLOQUE CONTROL
Es ´a dedicado a la implemen aci´on de los con o-
lado es desa ollados. En es e bloque de Simu-
link se incluyen los con olado es aplicados desde
el PC al Robo RM-10. En la igu a 5, se puede
ap ecia un ejemplo de con olado es PD en cada
eje del Robo . El ejemplo de la igu a 5 hace
uso de bloques b´asicos de Simulink, aunque es
posible u iliza bloques pe enecien es a Toolbox
de con ol de Ma lab. El con enido del bloque
de con ol puede se sus i uido po cualquie o o
sin necesidad de modi ica el es o de bloques
(M´aquina de es ados, supe iso de ala mas,...)
Te mina o 1
Te mina o
[1.3 −0.05 1.5 0 −pi/2 −pi]
Re Ca
[0 −pi/2 0 0 0 0]
Re A
e o _lineal
FTRAY
U_Aplicada
CONTROLADOR_ACTIVO
q
qd
Mo e
U_manual
EnMo imien o
d
PROTECCIONES Y ROBOT
q
Mo e
e A
e Ca
q_ e / _ e
qd_ e / d_ e
e o _lineal
FTRAY
Gene ado de
T ayec o ia
q_ e
qd_ e
q
qd
Mo e
u
CONTROL
CONTROLADOR_ACTIVO
U_con olado
U_manual
EnMo imien o
U_Aplicada
CONMUTACION DEL CONTROL
Figu a 4: Modelo de Simulink con las unciones necesa ias pa a el con ol del obo manipulado sepa-
adas en 4 bloques.
4.2 BLOQUE GENERADOR DE
TRAYECTORIAS
Se enca ga ´a de suminis a las e e encias de
posici´on y elocidad de cada eje al bloque de con-
ol. Ha sido de inido pa a pe mi i una ep e-
sen aci´on an o en el espacio a icula como en
el lineal. Gene a ayec o ias con un polinomio
de o den cinco pa a ob ene e e encias sua es de
posici´on y elocidad en cada eje del obo .
4.3 BLOQUE CONMUTACI´
ON DEL
CONTROL
Es e bloque supone una medida de p o ecci´on
necesa ia. En caso de que el con olado a p ueba
no consiga segui la ayec o ia de e e encia es
necesa io u iliza o o con olado pa a de ene el
obo manipulado . Cuando el bloque de p o ec-
ciones de ec a es e ipo de si uaci´on, cambia el
con olado expe imen al po un PID incluido en
el bloque de p o ecciones y obo . El PID es ´a su-
icien emen e p obado y pasa a se el enca gado de
pa a el obo . El bloque de conmu aci´on cambia
la se˜nal del bloque de con ol po la se˜nal del con-
olado PID, que se en ´ıa al bloque de Simulink
de salidas anal´ogicas de la a je a dSPACE.
Adem´as de si uaciones de eme gencia, la con-
mu aci´on del con olado ambi´en se ealiza
cuando se quie e mo e el obo en modo manual
4.4 BLOQUE PROTECCIONES Y
ROBOT
Incluido en es e bloque es ´a la adquisici´on de las
medidas de posici´on de los ejes, adquisici´on de en-
adas digi ales y aplicaci´on de salidas digi ales al
obo manipulado pa a pode mo e lo
La pa e dedicada a las p o ecciones del sis-
ema, se enca ga de comp oba el co ec o un-
cionamien o y gobe na el bloque de conmu aci´on.
Las unciones de p o ecci´on m´as ele an es es ´an
desa olladas en el Supe iso de Ala mas y en la
M´aquina de Es ados.
El Supe iso de Ala mas.En la igu a 6 se
puede e la implemen aci´on de es e bloque. Tiene
como misi´on comp oba la exis encia de ala mas
y comunica lo a la M´aquina de Es ados que se
enca ga ´a de e oluciona al es ado Encendido ac-
cionando los enos y deshabili ando el bloque de
con ol en caso de eme gencia. Las ala mas de-
ec adas se egis an en a iables indicado as mo-
ni o izadas po los p og amas de supe isi´on (de-
sc i os en el apa ado 5).
Den o de es e bloque Supe iso de Ala mas se
han incluido las siguien es p o ecciones so wa e:
•L´ımi e de ´angulo en las a iculaciones: gene a
una ala ma cuando el ´angulo de una a icu-
laci´on queda ue a de su ango. Los angos
ijados pa a cada eje pueden lee se en la abla

2
IFR
1
EM
qd
U_Aplicada EM_Sin_Mo imien o
Subsys em1
Mo imien o
IFR
VERIFICACION_CONTROL_ PC
EM_Sin_Mo imien o
EM1
EM2
Subsys em
S
R
Q
!Q
S−R
Flip−Flop
OR
O 8
AND
AND
OR
O 2
OR
O 1
NOT
No 4
NOT
No 3
NOT
No 2
NOT
No 1
NU6
NU5
NU4
NU3
NU2
qd
Ope acion
Limi eVelocidad
LIMITE VELOCIDAD
POS_CAR
Ope acion Limi eEspacio abajo
LIMITE ESPACIO DE TRABAJO
q
Ope acion
Limi eAnguloA iculaciones
LIMITE ANGULO ARTICULACIONES
In1
Ope acion
Indicado SinMo imien o
In1
Ope acion
Indicado SinCon olPC
In1
Ope acion
Indicado InX
In1
Ope acion
Indicado F enosAc i ados
In1
Ope acion
Indicado EM6
[D]
Go o4
[Ope acion]
Go o3
[C]
Go o2
[B]
Go o1
[A]
Go o
[D]
F om8
[Ope acion]
F om7
[Ope acion]
F om6
[Ope acion]
F om5
[Ope acion]
F om4
[B]
F om3
[C]
F om2
[Ope acion]
F om1
[A]
F om
BIT #8
BIT #9
BIT #10
BIT #11
BIT #12
BIT #13
BIT #14
BIT #15
DS1103BIT_IN_G1
7
U_Aplicada
6
Ope acion
5
POS_CAR
4
qd
3
e o _lineal
2
q
1
Mo imien o
IFR
IN10
IN8
IN9
EM6
VERIFICACION_CONTROL_PC
Figu a 6: Cons ucci´on del Bloque de Simulink pa a supe isi´on de ala mas.
1.
•L´ımi e de espacio de abajo: es a eme gencia
se ac i a ´a si la ga a del obo se sale del
espacio de abajo de inido.
•L´ımi e de elocidad: ija la elocidad m´axima
de las a iculaciones.
•Sin Mo imien o: Ala ma que se ac i a en
caso de no de ec a se mo imien o en alg´un
eje cuando se le aplica un pa su icien emen e
g ande. Es a si uaci´on, puede debe se a una
inco ec a lec u a po pa e del encode , o a
una inadecuada desac i aci´on de los enos.
•Sin Con ol PC: apa ece ´a es a ala ma si se
han qui ado los enos del obo y la a je a de
conmu aci´on no ha ac i ado el con ol desde
PC.
•F enos Ac i ados: p oduce una eme gencia en
caso de in en a con ola desde PC con los
enos ac i ados.
•E o lineal: ac i a una ala ma si el e o
come ido en e la posici´on eal del obo y
la posici´on de e e encia es excesi o. Indica
que el con olado expe imen al no es capaz
de lle a al obo manipulado po la ayec-
o ia de e e encia.
La M´aquina de Es ados.Es e bloque se en-
ca ga de e ec ua las ansiciones en e los dis-
in os es ados del sis ema y habili a al bloque de
Eje ´
Angulo ´
Angulo
del Robo m´ınimo m´aximo
1 -260 260
2 -100 0
3 -50 50
4 -140 140
5 -80 80
6 -140 140
Tabla 1: L´ımi es de los ´angulos de las a icula-
ciones del obo RM-10 en g ados.
con ol en caso de que el supe iso de ala mas
no de ec e un compo amien o ano mal. Los dis-
in os es ados de uncionamien o es ´an desc i os a
con inuaci´on:
Encendido. En el es ado de eposo del sis ema,
el con ol es ´a habili ado y los enos es ´an
ac i os.
Ope aci´
on. El obo es ´a habili ado y en espe a
de ecibi se˜nales de con ol en los egulado es
de elocidad. los enos siguen ac i os.
Mo imien o Manual. Pe mi e el con ol en e-
locidad de los mo o es del RM-10 po se-
pa ado median e unos pulsado es localizados
en el panel del p og ama de con ol supe -
iso que se e ´a en la secci´on 5. No iene
aplicaci´on desde el pun o de is a de imple-
men aci´on de con olado es, pe o es impo -
an e pa a si ua el obo en posiciones ini-
ciales
Mo imien o T ayec o ia. Es el es ado que
hay que habili a pa a u iliza los con o-
lado es desa ollados. El con olado que se
es ´a p obando sigue la e e encia gene ada en
el gene ado de ayec o ias a pa i de la
posici´on inicial de los ejes. Es posible pe mi i
que deje de con ola al inaliza la ayec o-
ia o bien que con in´ue man eniendo el obo
es ´a ico en la posici´on inal.
Mo imien o F enado. du an e la pe manen-
cia en es e es ado se p e ende consegui
un co ec o enado del RM-10 an o al i-
naliza un mo imien o manual co ec o como
al p oduci se alguna ala ma du an e un
mo imien o (manual o au om´a ico).
Espe a F enos. Se ha in oducido es e es ado
in e medio pa a posibili a una si uaci´on de
espe a que asegu e la en ada e ec i a de los
enos del obo an es de inaliza el con ol.
5 CONTROL SUPERVISOR Y
ADQUISICI ´
ON DE DATOS EN
EL ORDENADOR
Pa a lle a a cabo las a eas de supe isi´on du-
an e los ensayos con el obo manipulado , se ha
hecho uso de los p og amas Cockpi y T ace que
p opo ciona dSPACE.
Cockpi es un p og ama SCADA que pe mi e,
median e un edi o g ´a ico, dise˜na pan allas de
explo aci´on de a iables del modelo as´ı como su
modi icaci´on en iempo eal. En es e p oyec o se
ha desa ollado un panel de con ol que pe mi e:
• isualiza medidas, como po ejemplo: lec-
u as de encode s, medidas de posici´on, e o
en posici´on y se˜nal de con ol. Tambi´en p e-
sen a la m´aquina de es ados e indicado es de
ala ma de posibles allos de ec ados.
•Modi ica a iables del modelo de Simulink.
A a ´es de elemen os de edici´on se pueden
a ia pa ´ame os del con olado . Median e
pulsado es se con ola en el panel el posi-
cionamien o manual de cada eje en sen ido
posi i o o nega i o, la ac i aci´on del obo
pasando a es ado habili ado y el comienzo
del seguimien o de la ayec o ia con el con-
olado expe imen al al ac i a el modo au-
om´a ico.
En la igu a 7 apa ece la composici´on de la pan-
alla del panel de con ol.
En la aplicaci´on T ace de dSPACE se ep esen a
la e oluci´on de cualquie a iable de inida p e-
iamen e en el modelo de Simulink. Es a he-
amien a pe mi e ep esen a g ´a icamen e a-
lo es ele an es del ensayo y comp oba el un-
cionamien o del con olado .
En la igu a 8 puede obse a se la pan alla donde
se ep esen an los alo es de posici´on angula , e-
locidad angula y se˜nal de con ol pa a los ejes
4 a 6. En conc e o, en dicha igu a, apa ecen
se˜naladas la e oluci´on de la elocidad angula y
la se˜nal de con ol aplicada del eje 6. Con la pan-
alla de selecci´on se puede elegi , pa a ep esen-
a g ´a icamen e, cualquie a iable del modelo de
Simulink.
6 DESARROLLOS FUTUROS
La biblio eca Clib de la a je a dSPACE ab e
nue as posibilidades de ampliaci´on y mejo a del
equipo. En es a biblio eca es ´an incluidas un-
ciones en C que pe mi en la lec u a y esc i u a
(en iempo de ejecuci´on) de a iables de la a -
je a de con ol dSPACE desde el o denado . En
es a l´ınea de abajo, se es ´a empezando a desa-
olla un sis ema de seguimien o isual pa a el
b azo manipulado median e la inco po aci´on de
un sis ema de isi´on. Asimismo, se p e ende hace
uso de es a pla a o ma pa a la implemen aci´on de
di e sos con olado es en ´ıas de in es igaci´on en
los campos del con ol obus o, no lineal, e c. que
incluyen el es udio de modelos de icci´on.
Ag adecimien os
Es e abajo ha sido inanciado po el p oyec o
CICYT TAP98-0541 y po el p oyec o FEDER
1FD97-C
Re e encias
[1] John J. C aig, In oduc ion o obo ics: Me-
chanics and con ol, Addison Wesley, 1989.
[2] dSPACE, Ma lab-dspace in e ace lib a ies,
Manual, 1999.
[3] K.S. Fu, R.C. Gonzalez, and C.S.G. Lee,
Rob´o ica, con ol, de ecci´on, isi´on e in eligen-
cia, McG aw Hill, 1989.
[4] C. P´e ez, Simulaci´on y con ol de un obo
manipulado , Escuela Supe io de Ingenie os,
Uni e sidad de Se illa, 1999.
[5] Sys em Robo , Manuale d’uso m10, 1991.
Figu a 7: P og ama SCADA pa a la supe isi´on de ensayos con el Robo Manipulado de expe i-
men aci´on.
Figu a 8: Aplicaci´on pa a isualiza la e oluci´on de a iables de inidas en el modelo de Simulink.