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Modelado de espacios virtuales para entrenamiento de sistemas teleoperados en entornos dinámicos

Este proyecto de investigación es continuación de un proyecto anterior (Sistemas Automáticos y de Aprendizaje en Arquitecturas de Control para Teleoperación) en el que se desarrollaron diversas herramientas que permitían la realización de tareas en un entorno remoto mediante la incorporación de interfaces avanzados. A partir de la estructura diseñada en el proyecto anterior, se han desarrollado en este proyecto nuevas líneas de investigación que se centran en la incorporación de entornos virtuales dinámicos a los sistemas de teleoperación con la finalidad de que el operador pueda simular el efecto resultante de realizar una determinada acción sobre el entorno dinámico, antes de que estas acciones se lleven a cabo realmente en el entorno remoto. Sobre este entorno virtual es posible simular el comportamiento del sistema teleoperado ante diferentes retardos que se produzcan en el sistema de comunicación una vez que la dinámica del entorno ha sido incorporada. Asimismo se ha desarrollado un dispositivo háptico de arquitectura paralela totalmente abierta que ha sido integrado como interfaz en el esquema de control bilateral.

OBJETIVOS

  • Implementación de control visual de trayectorias.
  • Diseño de un simulador dinámico de arquitecturas de teleoperación.
  • Integración de un dispositivo háptico de arquitectura abierta de 6 gdl.
  • Adaptación del entorno de simulación para tratamiento de retardos.

PRINCIPALES LÍNEAS DESARROLLADAS

Simulador Dinámico de Robots Teleoperados

  • Desarrollado en C++ (Visual C++. Entorno Windows y Linux suse 8).
  • Motor dinámico: ODE – integrador de Euler.
  • Detector de colisiones: algoritmo AABB (axis aligned bounding boxes).
  • Generador de fuerzas: se resuelve un problema de complementariedad lineal mediante el algoritmo de Dantzing .
Simulador dinámico de Robots Teleoperados

 

Retardos en sistemas teleoperados

  • Modelado de sistemas teleoperados con retardos en variables de estado.
  • Método de diseño y control de sistemas teleoperados con retardos.
  • Generalización del método de diseño para sistemas modelados por ecuaciones diferenciales de cualquier orden.
  • Aplicación exitosa a un sistema teleoperado real de 1 GDL.
  • Incorporación de retardos en el simulador.

Sistema MAestro - Esclavo de 1 GDL Gráfica sistema Maestro - Esclavo

 

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