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Robot de Grandes Dimensiones para la Consolidación de Laderas de Montañas
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Por eso se ha determinado que una de las posibles soluciones al problema
de la medición de las fuerzas en Roboclimber puede ser la de incorporar
sensores que midan la presión hidráulica generada y por lo tanto deducir
las fuerzas que actúan sobre la articulación. Los transductores más
utilizados actualmente para convertir la energía hidráulica en energía eléctrica
son los transductores de presión. Las principales ventajas de estos
sensores es que son relativamente económicos, son fáciles de instalar, son
robustos y precisos.
Cuando el pistón se mueve a una velocidad determinada se generan
fuerzas de fricción entre las cámaras A y B de la camisa del cilindro, si la
velocidad sube normalmente la fricción aumenta. Pero esta relación no es
lineal puesto que en cada instante la posición del pistón dentro del cilindro
es diferente, lo que significa que hay mayor o menor cantidad de fluido
dentro de las cámaras, afectando en mayor o en menor medida su comportamiento.
Uno de los métodos más usados para contrarrestar el efecto de la fricción
entre las cámaras, es instalando un sensor de presión en la cada una
de las cámaras cilindro hidráulico y determinar la fuerza de presión diferencial
F p generada por el movimiento del pistón aplicando la ecuación
(Jelali, 2003):
F = ( p − α p ) A
(5)
p A B p
en donde A p es el área de la camisa del pistón, p A y p B es la presión en la
cámara A y B respectivamente y α es el factor diferencial del área de las
cámaras producido por el vástago.
Controlar la estabilidad de un robot con las características de Roboclimber,
usando la medida de la presión hidráulica en los actuadores como realimentación,
ofrece muchos desafíos. Roboclimber está compuesto por
una serie de sistemas (e.g. el sistema de control, el mecánico o el hidráulico)
en los que cada uno de ellos afecta de forma importante a los demás
complicando la posibilidad de realizar modelos completos del sistema y el
poder, en consecuencia, diseñar controladores aptos para los distintos procesos.
Aunque teóricamente es posible hacerse una idea de como podrían actuar
las fuerza durante un modo de caminar, ha sido necesario evaluar su
comportamiento real realizando dos pasos en el modo de caminar discontinuo
hacia atrás midiendo las fuerzas generadas en cada una de las articulaciones
verticales. De esta forma se pueden analizar las diferentes posibilidades
para mejorar la estabilidad del robot mediante el uso de sistemas de
control de fuerza alternativos.