Desarrollo de un toolbox para resolver trayectorias de robots manipuladores mediante entrenamiento basado en algoritmos genéticos

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Título : Desarrollo de un toolbox para resolver trayectorias de robots manipuladores mediante entrenamiento basado en algoritmos genéticos
Autor : Sánchez Frías, Alexis Patricio
Director de Tesis: Jaya Duche, Manuel Rafael
Resumen traducido: This project has the objective of analyzing the use of a computational intelligence method such as genetic algorithms to solve the inverse kinematics and plan the trajectory of manipulator robots and based on it to develop a toolbox to visualize and interact with various types and configurations of robots. The toolbox was developed in MATLAB software that has a great capacity to handle matrices and also has tools and functions included for artificial intelligence, the GUIDE space also allows to design the HMI which has been done based on the Gedis guide which gives us parameters to make an interface that is suitable, The toolbox developed allows to solve the inverse kinematics through genetic algorithms and obtain the desired trajectories in a manipulator robot and also to visualize the movement of the links to choose the robot that best suits an application and even design a robot by changing kinematic parameters such as degrees of freedom, The toolbox is an academic tool that allows to observe the behavior of the robot and simulate its movement, it is quite useful for teaching industrial robotics showing in a graphical interface the main parameters that are taken into account in the kinematic aspect also has a database that allows to simulate the main industrial robots in the market and an interface that allows to connect a robot through serial communication. Finally, a series of tests have been carried out, analyzing the accuracy and repeatability of the algorithm in different models of industrial manipulator robots, including tests that validate the usefulness of the genetic algorithms method in redundant robots.
Resumen : El presente proyecto tiene como objetivo analizar la utilización de un método de inteligencia computacional como son los algoritmos genéticos para resolver la cinemática inversa y planificar la trayectoria de los robots manipuladores y basados en ello desarrollar un toolbox para poder visualizar e interactuar con varios tipos y configuraciones de robots. El toolbox fue desarrollado en MATLAB software que tiene una gran capacidad de manejar matrices y además tiene herramientas y funciones incluidas para inteligencia artificial, el espacio GUIDE también permite diseñar el HMI el cual se ha realizado basados en la guía Gedis, la cual brinda parámetros para hacer una interfaz que sea adecuada, el toolbox desarrollado permite resolver la cinemática inversa mediante algoritmos genéticos y obtener las trayectorias que se desean en un robot manipulador y que además visualizar el movimiento de los eslabones para escoger el robot que mejor se adapte a una aplicación e inclusive diseñar un robot cambiando parámetros cinemáticos como grados de libertad, longitudes de eslabones y así encontrar un diseño que cumpla con el requerimiento de movimiento en el espacio de trabajo dado, el toolbox es una herramienta académica que permite observar el comportamiento del robot y simular su movimiento, es bastante útil para la enseñanza de la robótica industrial mostrando en una interfaz gráfica los principales parámetros que se tienen en cuenta en el aspecto cinemático además tiene una base de datos que permite simular los principales robots industriales en el mercado y una interfaz que permite conectar un robot mediante comunicación serial. Finalmente se han realizado una serie de pruebas, analizando la precisión y repetibilidad del algoritmo en diferentes modelos de robots manipuladores industriales incluyendo además pruebas que validan la utilidad del método de algoritmos genéticos en robots redundantes.
Palabras clave : ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN
ROBÓTICA
ALGORITMOS GENÉTICOS
CINEMÁTICA INVERSA
TOOLBOX
MATLAB
Fecha de publicación : 2021
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/20926
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Posgrado

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