Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...
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Capitulo 6. Implantación de algoritmos sobre plataformas robóticas LIBRERÍA DLL- BRAZO CLIENTE TCP CONTROLADOR BRAZO SERVIDOR TCP NEURO CONTROLADOR LIBRERÍA DLL- MANO CLIENTE TCP CONTROLADOR MANO SERVIDOR TCP 272 LIBRERÍA DLL- TACTIL CLIENTE TCP CONTROLADOR SENSORES FSR SERVIDOR TCP INVOCACIÓN DLL PROTOCOLO TCP/IP CONTROLADOR CABEZAL SERVIDOR TCP BRAZO MANO SENSORES CABEZAL CONTROL ALTO NIVEL CONTROL BAJO NIVEL Figura 6.4. Arquitectura software diseñada para la implantación de los modelos sobre la plataforma NEUROCOR – UPCT. 3. Experimentos de alcance y agarre con plataforma NEUROCOR Sobre la plataforma robótica con componentes antropomorfos descrita en la sección anterior se han llevado a cabo una serie de experimentos cuyos objetivos han sido, a) validar ciertos modelos desarrollados en esta Tesis sobre el comportamiento cognitivo – motriz de agarre en primates superiores sobre una plataforma real, finiquitándose de esta manera la última parte del ciclo del modelado neuronal, consistente en la transferencia hacia la tecnología de los principios y modelos biológicos desarrollados y estudiados en esta Tesis; b) en base a los resultados obtenidos, establecer la validez de esos modelos a la hora de constituir controladores de alto nivel que permitan la planificación y control flexible de tareas de agarre por parte de robots que operen en entornos de cooperación con humanos y c) establecer las necesidades tecnológicas que permitan hacer que el resultado del proceso de integración entre
Capitulo 6. Implantación de algoritmos sobre plataformas robóticas modelos y plataformas permita el desarrollo de robots humanoides con una mayor capacidad de adecuación e interacción con los humanos. 3.1 Experimentos de alcance Se ha empleado la plataforma robótica descrita en la sección anterior para llevar a cabo el entrenamiento y validación del sistema o módulo neuronal HYPBF de alcance descrito en el capítulo anterior. El número de etapas de aprendizaje necesarias para aprender la cinemática inversa del brazo ABB ha sido de 3,000 y la red HYPBF consta de 500 neuronas en la capa oculta. En los experimentos se valida la capacidad del sistema para que su efector final alcance sin error posiciones objetivo dentro del espacio del robot. Los resultados de varios de esos ensayos se muestran en la Figura 6.5. Z (mm.) 1000 800 600 400 200 0 -200 -400 -600 -1500 -2000 TARGET 1 target 1={580,-1300,-400} target 2={290,-2380,715} target 3={-190,-3360,-70} -2500 Y (mm.) -3000 273 TARGET 2 END-EFFECTOR INITIAL POSITION -3500 TARGET 3 -400 0 -200 200 1000 800 600 400 Figura 6.5. Tres trayectorias 3D en tres experiencias de alcance. Adaptado de Molina- Vilaplana y col, 2004. El modelo neuronal de alcance también ha sido validado en tareas de seguimiento de objetivos móviles. En la Figura 6.6 se muestra la trayectoria circular en el plano YZ que traza el objetivo de alcance así como la trayectoria del efector final del brazo robot en su intento de seguir y alcanzar el objetivo. Los resultados que aquí se presentan se muestran de manera más extendida en Molina Vilaplana y col (2004). X (mm.)
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Capitulo 6. Implantación <strong>de</strong> algoritmos sobre plataformas robóticas<br />
LIBRERÍA<br />
DLL- BRAZO<br />
CLIENTE<br />
TCP<br />
CONTROLADOR<br />
BRAZO<br />
SERVIDOR<br />
TCP<br />
NEURO<br />
CONTROLADOR<br />
LIBRERÍA<br />
DLL- MANO<br />
CLIENTE<br />
TCP<br />
CONTROLADOR<br />
MANO<br />
SERVIDOR<br />
TCP<br />
272<br />
LIBRERÍA<br />
DLL- TACTIL<br />
CLIENTE<br />
TCP<br />
CONTROLADOR<br />
SENSORES FSR<br />
SERVIDOR<br />
TCP<br />
INVOCACIÓN DLL<br />
PROTOCOLO<br />
TCP/IP<br />
CONTROLADOR<br />
CABEZAL<br />
SERVIDOR<br />
TCP<br />
BRAZO MANO SENSORES CABEZAL<br />
CONTROL<br />
ALTO<br />
NIVEL<br />
CONTROL<br />
BAJO<br />
NIVEL<br />
Figura 6.4. Arquitectura software diseñada para la implantación <strong>de</strong> los mo<strong>de</strong>los sobre la plataforma<br />
NEUROCOR – UPCT.<br />
3. Experimentos <strong>de</strong> alcance y agarre con plataforma NEUROCOR<br />
Sobre la plataforma robótica con componentes antropomorfos <strong>de</strong>scrita en la<br />
sección anterior se han llevado a cabo una serie <strong>de</strong> experimentos cuyos objetivos han<br />
sido, a) validar ciertos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong>sarrollados en esta Tesis sobre el comportamiento<br />
cognitivo – motriz <strong>de</strong> agarre en primates superiores sobre una plataforma real,<br />
finiquitándose <strong>de</strong> esta manera la última parte <strong>de</strong>l ciclo <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lado neuronal,<br />
consistente en la transferencia hacia la tecnología <strong>de</strong> los principios y mo<strong>de</strong>los biológicos<br />
<strong>de</strong>sarrollados y estudiados en esta Tesis; b) en base a los resultados obtenidos,<br />
establecer la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> esos mo<strong>de</strong>los a la hora <strong>de</strong> constituir controladores <strong>de</strong> alto nivel<br />
que permitan la planificación y control flexible <strong>de</strong> tareas <strong>de</strong> agarre por parte <strong>de</strong> robots<br />
que operen en entornos <strong>de</strong> cooperación con humanos y c) establecer las necesida<strong>de</strong>s<br />
tecnológicas que permitan hacer que el resultado <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> integración entre
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