DISEÑO DE CONTROLADORES PARA SISTEMAS ROBÓTICOS TELEOPERADOS

Abstract

Un sistema de teleoperación bilateral consta de cinco elementos: operador humano, robot local, canal de comunicaciones, robot remoto y entorno. En dichos sistemas, el canal de comunicaciones interconecta el robot local con el robot remoto. Usualmente dicho canal limita la transferencia de datos entre ambos lugares. Tal situación puede causar retardos considerables desde que el operador introduce un comando hasta que éste es ejecutado por el robot remoto. Los retardos afectan la estabilidad del sistema. Una posible solución a dicho problema ha sido proporcionada por los esquemas basados en la transformación de dispersión que desde que fueron propuestos han dominado el campo del control de sistemas de teleoperación. La presente tesis doctoral tiene dos objetivos principales: Proponer un nuevo algoritmo de control basado en redes neuronales artificiales que garantice la convergencia a cero del error de posición entre el robot local y el robot remoto de un sistema de teleoperación bilateral con retardos variables en el canal de comunicaciones. Validar experimentalmente el algoritmo de control diseñado en un sistema de teleoperación formado por dos robots de tres grados de libertad. En la tesis se presentan las generalidades de las redes neuronales artificiales así como de las funciones de base radial. La tesis describe las condiciones en las cuales las velocidades y el error de posición convergen a cero si el operador humano no mueve el manipulador local y el manipulador remoto no interactúa con el ambiente. Los esquemas propuestos han sido validados mediante simulación y experimentación con sistemas reales.