Desarrollo e implementación de una estrategia de gestión de singularidades para un sistema robótico redundante cooperativo destinado a la asistencia en intervenciones quirúrgicas

Freire, Martín A. Landeira; Sánchez, Emilio; Tejada, Sonia; Diez, Ricardo

doi:10.1016/j.riai.2014.05.007

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“…Soluciones numéricas: Se obtiene unaúnica buena aproximación de una de las configuraciones solución mediante un algoritmo iterativo. Para manipuladores redundantes, existen algoritmos que, usando el espacio nulo del jacobiano, resuelven tareas secundarias como evitar singularidades, evitar limites articulares, etc (Freire et al, 2015;Jung et al, 2011;Shimizu et al, 2008).…”

Section: Introductionunclassified

Análisis Cinemático de Robots Manipuladores Redundantes: Aplicación a los Robots Kuka LWR 4+ y ABB Yumi

Zaplana

Claret

Basañez

2018

Rev. iberoam. autom. inform. ind.

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<p>En este trabajo se presenta un análisis cinemático aplicado a dos manipuladores serie redundantes: el Kuka LWR 4+ y el ABB Yumi. En particular se deriva la cinemática directa para ambos manipuladores y se resuelve el problema de la cinemática inversa. Para el Kuka LWR 4+ dicha solución se obtiene en forma analítica, mientras que para el ABB Yumi se sigue un enfoque analítico y numérico. Además, se calculan simbólicamente tanto las singularidades del Kuka LWR 4+ como las direcciones singulares asociadas a estas. Este estudio contribuye al conocimiento cinemático de dos manipuladores redundantes de gran actualidad e interés para la comunidad robótica, y proporciona información útil para el diseño de diferentes algoritmos y leyes de control.</p>

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Section: Introductionunclassified

Análisis Cinemático de Robots Manipuladores Redundantes: Aplicación a los Robots Kuka LWR 4+ y ABB Yumi

Zaplana

Claret

Basañez

2018

Rev. iberoam. autom. inform. ind.

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Análisis Cinemático de un Novedoso Robot Paralelo Reconfigurable

Sánchez-Alonso

González-Barbosa

Castillo-Castañeda

et al. 2016

Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial R

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Este trabajo presenta el análisis cinemático de un manipulador reconfigurable integrado por dos sub-manipuladores paralelos que comparten una plataforma móvil. Una solución en forma semi-cerrada para el análisis directo de posición del robot es obtenida tomando ventaja de la geometría no plana de la plataforma móvil, mientras que los análisis de velocidad, aceleración y singularidades son desarrollados por medio de teoría de tornillos. Finalmente se propone una aproximación basada en el índice de manipulabilidad de la matriz jacobiana para determinar la configuración geométrica que optimiza el desempeño del manipulador dada una determinada postura de la plataforma móvil. Robot paralelo, Reconfiguración, Cinemática, Teoría de tornillos, Matriz jacobiana, Índice de manipulabilidad.

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The Natural-CCD Algorithm, a Novel Method to Solve the Inverse Kinematics of Hyper-redundant and Soft Robots

2018

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This article presents a new method to solve the inverse kinematics problem of hyper-redundant and soft manipulators. From an engineering perspective, this kind of robots are underdetermined systems. Therefore, they exhibit an infinite number of solutions for the inverse kinematics problem, and to choose the best one can be a great challenge. A new algorithm based on the cyclic coordinate descent (CCD) and named as natural-CCD is proposed to solve this issue. It takes its name as a result of generating very harmonious robot movements and trajectories that also appear in nature, such as the golden spiral. In addition, it has been applied to perform continuous trajectories, to develop whole-body movements, to analyze motion planning in complex environments, and to study fault tolerance, even for both prismatic and rotational joints. The proposed algorithm is very simple, precise, and computationally efficient. It works for robots either in two or three spatial dimensions and handles a large amount of degrees-of-freedom. Because of this, it is aimed to break down barriers between discrete hyper-redundant and continuum soft robots.

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Desarrollo e implementación de una estrategia de gestión de singularidades para un sistema robótico redundante cooperativo destinado a la asistencia en intervenciones quirúrgicas

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