Planificación de trayectorias de robots industriales. Análisis en entornos con obstáculos

Resum

La presente Tesis Doctoral introduce nuevos enfoques dirigidos a la resolución del problema de planificación del camino y planificación de la trayectoria para sistemas robóticos industriales que operan en entornos con obstáculos estáticos 3D, y que han conducido a crear dos algoritmos (con variantes) que son capaces de obtener la solución a los problemas de planificación mencionados. El algoritmo para la planificación de caminos está basado en técnicas de optimización, modelización de objetos mediante figuras geométricas sencillas, cálculo de distancias para prevenir colisiones y en estrategias de búsqueda en grafos para agilizar la obtención de la solución. El resultado es el camino de distancia mínima entre dos configuraciones dadas por el usuario. El algoritmo para la planificación de la trayectoria está basado también en técnicas de optimización, utilizando el procedimiento directo, es decir, en la resolución de la ecuación del movimiento paso a paso en contraposición a aquellos métodos indirectos en los que primero se calcula un camino y después se ajusta la trayectoria. La modelización de objetos se realiza mediante el uso de figuras geométricas sencillas que permitirán introducir rutinas de prevención de colisiones basadas en el cálculo de distancias. Los algoritmos presentados han sido validados mediante su empleo a un número significativo de ejemplos. El análisis de los resultados obtenidos ha arrojado luz sobre las características y propiedades de los algoritmos utilizados las cuales han quedado reflejadas en dos extensas secciones creadas a tal efecto. Por último señalar que se ha realizado una exhaustiva búsqueda bibliográfica que ha servido para crear una completa base de datos utilizada para realizar una detallada revisión histórica sobre la evolución desde sus orígenes de la planificación del camino y de la trayectoria, determinando el estado actual del arte y las últimas tendencias.