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Title: Teleoperación con realimentación de fuerza para una formación de robots manipuladores aéreos basados en algoritmos de control distribuido
Authors: Muela Guaicha, Stalin Rene
Rivera Guerrero, Karen Vanessa
Keywords: CONTROL
TELEOPERACIÓN
MANIPULADORES AÉREOS
Issue Date: 25-Aug-2020
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Muela Guaicha, S. R. & Rivera Guerrero, K. V. (2020). Teleoperación con realimentación de fuerza para una formación de robots manipuladores aéreos basados en algoritmos de control distribuido. 150 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This project is oriented towards the study and development of a bidirectional teleoperation with distributed control algorithms for the formation of aerial manipulator robots in a virtual reality environment with obstacles. The formation is based on a leader-follower consensus, where the distribution of the robots is established using a Laplacian matrix which is built from the reference positions of the follower robots inside a convex figure formed by virtual leaders. The reference of those leaders is generated through the modelling of the mechanical impedance by entering the force from the operator to the haptic device used for teleoperation. In addition, an algorithm based on a repulsion zone is used for obstacle avoidance, the algorithm consists in a force feedback to the operator when certain objects are detected near the formation, allowing them to change the direction in order to avoid collisions inside the environment. The validation of the algorithms is made through simulation level tests in the Matlab-Simulink software. This allows the verification of the formation, scalability, and reference following of a group of aerial manipulators as well as the teleoperation and obstacle avoidance.
Description: Este trabajo se orienta en el estudio y desarrollo de una teleoperación bidireccional con algoritmos de control distribuido para la formación de robots manipuladores aéreos en un ambiente de realidad virtual con obstáculos. La formación se basa en un consenso líder-seguidor, donde la distribución de los robots se establece mediante una matriz laplaciana que se construye a partir de las posiciones de referencia de los robots seguidores dentro de una figura convexa formada por líderes virtuales. La referencia de dichos líderes es generada a través del modelamiento de impedancia mecánica al ingresar la fuerza del operador al dispositivo háptico utilizado para la teleoperación. Se tiene además un algoritmo basado en una zona de repulsión para evasión de obstáculos, el cual consiste en una realimentación de fuerza al operador cuando se detecten ciertos objetos cerca de la formación, permitiéndole cambiar de dirección y evitar colisiones dentro del entorno. La validación de los algoritmos se realiza mediante pruebas a nivel de simulación en el software Matlab-Simulink, donde se puede verificar la formación, escalabilidad y seguimiento de referencia de un conjunto de robots manipuladores aéreos, así como la teleoperación y evasión de obstáculos.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21068
Appears in Collections:Tesis Electrónica y Control (IEC)

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