Control de Robots

¿Qué condición debe cumplirse para que un controlador por par calculado garantice un seguimiento exacto de una trayectoria articular en condiciones ideales?. Que el modelo dinámico del robot sea conocido. Que el controlador incluya una acción integral para eliminar errores estacionarios. Que se ajuste la ganancia proporcional en función de la fricción. Que se minimicen los pares aplicados por razones de eficiencia energética.

¿Cuál es la función principal del bucle interno en el control dinámico monoarticular?. Calcular el par de gravedad que compense el efecto de movimiento de la articulación. Determinar la posición o velocidad deseada a alcanzar. Calcular un par que reduzca directamente el error de posición. Generar un par que permita alcanzar una velocidad deseada.

Desde un punto de vista funcional, ¿cuál es una de las principales críticas o limitaciones que se atribuyen al Nivel Superior en las arquitecturas de control industrial clásicas?. Que consume demasiados recursos computacionales impidiendo el tiempo real. Que depende excesivamente de la realimentación de fuerza provocando inestabilidad. Que está acoplado rígidamente a los actuadores impidiendo la planificación off-line. Que genera comandos en bucle abierto con una realimentación sensorial exteroceptiva ausente o muy débil.

En un esquema de control de robots en el que se utiliza únicamente la prealimentación de velocidad como acción de control estamos ante un esquema de control: En bucle cerrado. En bucle abierto. Cualquiera de los dos anteriores. En bucle mixto.

¿Qué se puede afirmar en relación a sus puntos de equilibrio dado el controlador τ = Kp q̃ + Kv q̃̇ + M(qd) q̈d + C(qd,q̇d) q̇d + g(qd)?. Se trata de un controlador en bucle abierto. Se trata de un controlador cartesiano para el seguimiento de trayectorias. Dispone de un único equilibrio en el cual el error de seguimiento es no nulo. Para ciertos valores de las ganancias el controlador puede tener un único punto de equilibrio en el que el error de seguimiento es nulo.

En control dinámico monoarticular ¿Cuáles son las leyes de control de los bucles interno y externo?. Externo: qr = Kp2(q̇d − q)+ Ki∫(q̇d − q̇), Interno: τ = Kp2(qr − q)+ q̇r. Externo: q̇r = Kp2(qd − q)+ q̇d, Interno: τ = Kp1(q̇r − q̇)+ Ki∫(q̇r − q̇). Externo: τ = Kp1(q̇d − q̇), Interno: q̇r = Kp2(qd −q)+ q̇d. Externo: q̇r = Ki∫(q̇d − q̇), Interno: τ = Kp1(q̇r − q̇).

Indica en qué circunstancia usarías un controlador visual basado en imagen frente a uno basado en posición. Cuando se desea que el robot describa la trayectoria 3D más corta. Cuando se emplea una cámara Kinect. Cuando se dispone de modelado de cámara y espacio de trabajo. Cuando se ha de garantizar que las características visuales no se pierdan durante la tarea.

¿Cuál de los siguientes controladores emplearías para realizar el seguimiento de una trayectoria articular para conseguir un comportamiento lineal en bucle cerrado garantizando que el error se anule en el equilibrio?. Control por par calculado. Control PD+. Control PD con compensación de gravedad. Control PID.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente una limitación típica de los controladores de robots industriales tradicionales en el nivel intermedio?. Presentan arquitecturas abiertas. No consideran adecuadamente cuestiones cinemáticas avanzadas como singularidades o redundancia. Utilizan únicamente control dinámico basado en modelo. Emplean exclusivamente realimentación exteroceptiva.

En un controlador dinámico monoarticular con doble bucle de control ¿Cuál de las siguientes acciones permite compensar parcialmente el efecto de la gravedad?. Introducir una parte derivativa en el bucle interno. Introducir información de la inercia del motor. Añadir una acción integral en el bucle interno. Añadir una prealimentación de velocidad deseada.

Supóngase que se desea realizar el control dinámico multiarticular de un robot con modelo dinámico conocido. Si se desea aplicar un controlador para el seguimiento de trayectorias articulares y un ajuste sencillo de ganancias ¿Qué controlador utilizarías?. Control PD. Control PD+. Control PD con precompensación. Control PID.

En control monoarticular se establecen dos bucles para el posicionamiento de cada articulación. ¿Para qué se emplean dichos bucles?. El bucle interno determina la velocidad articular. El bucle interno es un controlador cinemático articular. El uso de ambos bucles simultáneamente permite realizar el seguimiento de una trayectoria. En el bucle externo podemos usar una prealimentación del par articular.

Dentro de la estructura funcional de un controlador ¿Qué modelos matemáticos son responsabilidad específica del bloque de planificación de trayectoria?. Modelos dinámicos eléctricos y mecánicos. Sistemas expertos y lógica basada en reglas. Modelos geométricos, cinemáticos y transformaciones de coordenadas. Algoritmos de visión artificial.

Supóngase que se quiere implementar un sistema de control visual basado en imagen para el posicionamiento de un vehículo en una carretera. ¿De qué dimensión es la matriz de interacción?. 6x12. 6x6. 8x6. 4x6.

Tradicionalmente la flexibilidad en la estructura del robot se consideraba un problema. ¿Cómo cambia esta perspectiva en interacción física humano-robot?. Se vuelve irrelevante. Se vuelve deseable por seguridad pero requiere modelos dinámicos y control basado en modelo. Se considera indeseable y debe eliminarse. Permite simplificar el control eliminando cálculos cinemáticos.

Un robot manipulador presenta sistemáticamente posiciones finales muy cercanas entre sí en tareas repetidas pero desplazadas respecto a la posición deseada. ¿Cómo se caracteriza este comportamiento?. Buena precisión y buena repetitividad. Mala precisión y mala repetitividad. Buena precisión y mala repetitividad. Mala precisión y buena repetitividad.

Considérese un robot con M(q)=ml², C(q,q̇)=2q̇, g(q)=mglsen(q). La ecuación en bucle cerrado de un control PD+ será: kpq̃ + kvq̃̇ + 2q̇ + ml²q̈d = 0. ml²q̃̈ + kpq̃ + q̃̇(kv + 2q̇) = 0. τ = kpq̃ + kvq̃̇ + ml²q̈d + 2q̇ + mglsen(qd). τ = −kpq̃ − kvq̃̇ + ml²q̈d + mglsen(qd).

Indicar cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA relativa a la diferencia entre los controladores PD con compensación de gravedad y los PD con compensación precalculada. El comportamiento en bucle cerrado en ambos casos es independiente del término de gravedad g(q). Es posible encontrar el mismo valor de ganancias para ambos controladores. El controlador PD con compensación de gravedad es más costoso computacionalmente. En ambos casos los efectos de fricción no modelados afectan al error de posición.

En el contexto de esquemas avanzados de control ¿Qué característica diferencia principalmente al control adaptativo del control robusto?. El control adaptativo tolera incertidumbres conocidas. El control adaptativo se basa en aprendizaje y autoorganización. El control adaptativo requiere sensores exteroceptivos. El control adaptativo mejora el rendimiento adaptándose a incertidumbres desconocidas mientras el robusto tolera incertidumbres conocidas.

Se sabe que al aplicar un controlador PD+ el origen es el único equilibrio de la ecuación en bucle cerrado. ¿Qué se puede afirmar?. Si ese equilibrio es estable el error puede no ser nulo. El punto de equilibrio depende de la trayectoria. Ese punto de equilibrio no es inestable. El robot no conseguirá seguir la trayectoria.

¿En qué situaciones resulta especialmente necesario el uso de modelos dinámicos y leyes de control basadas en modelo del robot?. Cuando existe flexibilidad en transmisiones o estructura del robot. Cuando se trabaja exclusivamente con actuadores directos. Únicamente en aplicaciones de control visual. Cuando se utilizan sensores exteroceptivos.

Localización del ICC de un robot diferencial con pose inicial (3,-5,27°). (5,-3) m. (-3,5) m. (3,-5) m. (-5,3) m.

Velocidad lineal del robot diferencial descrito. Robot móvil diferencial: Diámetro ruedas: 4 cm Distancia entre ruedas: 20 cm Rueda derecha: 24 rpm Rueda izquierda: -25 rpm Pose inicial:(x0​,y0​,θ0​)=(3,−5,27∘). -0.0052 m/s. 0.1644 m/s. 0.0432 m/s. -0.02163 m/s.

¿Cuál NO es una condición de contorno en una trayectoria 3-5-3?. q(t0)=q0. ẋ(t1−)−ẋ(t1+)=0. q̈(tf)=0. q̈(t2−)=q̈(t2+).

¿Qué entorno es adecuado para control de interacción pasivo?. Superficies suaves y deformables. Entornos altamente estructurados y rígidos. Alta variabilidad y fuerzas impredecibles. Requieren alta precisión en seguimiento de trayectorias.

Un rover circula por terreno con pendiente, rocas y fricción variable. La fricción es desconocida pero está acotada entre 0.4 y 0.8 y la carga varía menos del 10%. ¿Qué control utilizarías?. Control con realimentación. Control robusto. Control adaptativo. Control inteligente.

¿Qué puede provocar movimientos bruscos al resolver la cinemática inversa?. Fricción en las articulaciones. Cambios lentos en la trayectoria. Discontinuidades en las soluciones. Alta precisión de los sensores.

¿Qué ocurre en una singularidad cinemática durante el cálculo de trayectorias cartesianas?. El robot entra en estado de baja potencia. El espacio de trabajo se amplía. No se alcanzan ciertas velocidades del efector final sin velocidades articulares infinitas. Se reduce el número de soluciones.

¿Por qué usar polinomios de alto grado en un robot quirúrgico que opera tejido cerebral?. Permiten movimientos rápidos. Minimizan la sobreaceleración y permiten trayectorias suaves. Reducen el tiempo de cálculo computacional. Son más fáciles de implementar que splines cúbicos.

¿Cuál es una ventaja fundamental de usar realimentación?. Aumenta la velocidad máxima. Reduce la necesidad de planificar trayectorias. Permite corregir errores entre trayectoria deseada y real. Reemplaza la necesidad de prealimentación.