Algoritmos de Control de Robots Basados en Visión 2D y 3D

Abstract

El tema desarrollado en esta tesis se enmarca en la Ingeniería de Sistemas de Control, más específicamente en el área de la robótica, la cual presenta un campo de aplicación importante que genera un impacto creciente en la industria manufacturera y, más recientemente, en el sector productivo y de servicios. Se trabajó en el diseño de algoritmos de control servo-visual 2D y 3D, tanto para robots móviles como para manipuladores robóticos, garantizando analíticamente para cada algoritmo propuesto la convergencia a cero de los errores de control o el acotamiento final de los mismos. En relación a los robots móviles se desarrolló una estrategia de control centralizada para la navegación autónoma en formación de un equipo de robots, basado exclusivamente en la realimentación visual que provee un sistema de visión omnidireccional montado en el robot líder del equipo. Luego, se desarrolló un sistema de visión estéreo híbrido colaborativo que permite al equipo de robots posicionarse respecto (y eventualmente realizar el seguimiento) de un objeto desconocido en el espacio de trabajo. Por otro lado, considerando los manipuladores robóticos, se desarrolló un algoritmo de control cinemático que permita al robot posicionarse respecto de un objeto estático, basado en realimentación visual 2D. Posteriormente, se presenta un algoritmo cinemático que permite al robot realizar el seguimiento de objetos en el espacio de trabajo, basado en visión 3D. Finalmente, el trabajo de la presente tesis se completó con un algoritmo de seguimiento de objetos basado en visión 3D, en el cual se consideró el modelo dinámico del manipulador robótico.