A parameter identification approach using optimal exciting trajectories for a class of industrial robots

Schaefers, J.; Xu, Shujie; Darouach, Mohamed

doi:10.1007/bf00435724

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“…In his paper, such trajectories were found by a nonlinear optimization problem in which the smallest singular value of a matrix related to the observation matrix was used as a criterion for designing the robot motion. Since then, several papers have focused on the design of exciting trajectories [13][14][15][16][17][18][19][20][21]. The most extended method considers trajectory points guided by a certain analytical function.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

On the Experiment Design for Direct Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

et al. 2009

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Accurate robot dynamic models require the estimation and validation of the dynamic parameters through experiments. To this end, when performing the experiments, the system has to be properly excited so that the unknown parameters can be accurately estimated. The experiment design basically consists of optimizing the trajectory executed by the robot during the experiment. Due to the restricted workspace with parallel robots this task is more challenging than for serial robots; thus, this paper is focused on the experiment design aimed at dynamic parameter identification of parallel robots. Moreover, a multicriteria algorithm is proposed in order to reduce the deficiencies derived from the single-criterion optimization. The results of the identification using trajectories based on a single criterion and the multicriteria approaches are compared, showing that the proposed optimization can be considered as a suitable procedure for designing exciting trajectories for parameter identification.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

On the Experiment Design for Direct Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

et al. 2009

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“…El primer autor en considerar el nivel de excitación de la trayectoria fue Armstrong (1989). Luego de su introducción, la importancia de diseñar las trayectorias ha sido resaltada por diversos autores que la han considerado en la identificación de parámetros de robots seriales (Calafiore y Indri, 1998, Gautier, 1992, Park, 2006, Presse y Gautier, 1993, Schaefers et al, 1996, Swevers et al, 1997. De igual manera, el diseño de experimentos basado en el nivel de excitación de la trayectoria ha sido empleado para la identificación de robots paralelos (Abdellatif et al, 2005b, 2008, Díaz-Rodríguez et al, 2009a.…”

Section: Diseño De Experimentosunclassified

“…Con respecto a la parametrización de la trayectoria se han presentado principalmente dos enfoques. El primero mediante el empleo de series armónicas Calafiore y Indri (1998), Olsen et al (2002), Schaefers et al (1996) y el segundo mediante funciones polinómicas (Antonelli et al, 1999). Mas recientemente, Park (2006) introdujo una parametrización basada en una combinación de series de Fourier y funciones polinomiales con el fin de superar algunas de las desventajas atribuidas por el citado autor a las series de Fourier.…”

Section: Método Directounclassified

Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos

Díaz‐Rodríguez¹,

Ángel²

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En Valencia, a de de 2009. ResumenLos robots paralelos constituyen un campo de investigación muy activo en losúlti-mos 20 años. Frente a los robots seriales presentan, fundamentalmente, dos conocidas ventajas como son, una mayor precisión en el posicionamiento y una mayor rigidez con respecto a la relación entre sus dimensiones y la carga de trabajo máxima. Los principales inconvenientes de estos robots paralelos son un espacio de trabajo más reducido y problemas específicos a la hora de planificar su control.Las aplicaciones industriales demandan cada vez más de una mayor precisión por lo que se debe de disponer de robots con controladores robustos basados en el conocimiento del modelo dinámico. Por otra parte, si se requieren simulaciones realistas se debe disponer de modelos dinámicos precisos para así evaluar con mayor certeza los posibles escenarios de operación de dichos robots antes de su puesta en práctica en el proceso industrial. La precisión del modelo dinámico depende en gran medida de la certeza con la que se puedan determinar los parámetros dinámicos del modelo, esto es: masas, localización del centro de gravedad, términos del inercia y paráme-tros de fricción. Entre las técnicas que se han propuesto para su determinación, la identificación de parámetros dinámicos por medio de métodos experimentales es la que ha proporcionado mejores resultados. Dichas técnicas de identificación han sido aplicadas en mayor medida a la determinación de los parámetros dinámicos de los robots seriales, siendo su aplicación a robots paralelos más escasa. Esta tesis se enmarca dentro de una linea de investigación sobre la identificación de parámetros dinámicos que se ha venido desarrollando en elÁrea de Ingeniería Mecánica de la Universidad Politécnica de Valencia durante losúltimos 10 años.Uno de los aspectos que se ha demostrado más importante en la identificación consiste en diseñar las trayectorias a partir de las cuales se extraen los datos en los que se va a basar la identificación. El objetivo que se pretende es el de diseñar los experimentos de forma tal de que se incremente la certidumbre con la cual se identifican los parámetros. En este sentido, se presenta el diseño del experimento basado en técnicas multicriterio.Uno de los resultados más relevantes de la presente tesis, es que no siempre el empleo de modelos dinámicos subyacentes muy complejos redunda en unos parámetros identificados más ajustados a la realidad. Esto es, se ha constatado de forma experimental que puede ser preferible considerar modelos más simples, pero constituidos por parámetros con una mayor significación a la hora de definir el comportamiento dinámico del sistema mecánico.i ii En la presente tesis se propone una metodología completa para la identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos. Los aspectos más relevantes de la metodología propuesta se pueden resumir en: 1) A partir de la identificación de parámetros considerando un modelo dinámico subyacente completo, ir reducien...

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A Multicriteria Approach for Optimal Trajectories in Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

Iriarte

Díaz‐Rodríguez²,

Mata³

Proceedings of EUCOMES 08

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A parameter identification approach using optimal exciting trajectories for a class of industrial robots

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On the Experiment Design for Direct Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

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Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos

A Multicriteria Approach for Optimal Trajectories in Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

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