Calibración cinemática de robots seriales usando herramientas de bajo costo

Resumen

Este artículo presenta la calibración cinemática de un robot de cadena abierta utilizando herramientas de bajo costo. Estas herramientas incluyen la cámara de vídeo de un smartphone y un programa de análisis de vídeo en línea de libre acceso. La metodología consiste en desarrollar los modelos cinemáticos directos y de identificación del robot, ejecutar trayectorias de movimiento y grabarlas en dos planos perpendiculares. Los vídeos extraen las variables cinemáticas de posición necesarias para el modelo de identificación. En esta sección se explica el proceso de calibración, incluida la alineación de los ejes, los puntos de referencia y las mediciones de longitud. También se detalla cómo obtener las variables de posición de forma manual o automática mediante el programa de análisis de vídeo. A continuación, se identifican las dimensiones de los eslabones del robot y se validan aplicando las dimensiones calibradas a una trayectoria distinta de la utilizada durante la calibración. Cuando se aplicó a un robot ABB IRB120 simulado, esta metodología identificó con éxito las dimensiones de los eslabones con un margen de error bajo. Sin embargo, la precisión alcanzada superó las especificaciones proporcionadas en el catálogo del robot. El uso del programa de análisis de vídeo permitió la determinación automatizada de las posiciones del efector final del robot, reduciendo significativamente la intervención humana en el proceso de calibración. La metodología propuesta es sencilla, rentable y prometedora para sistemas que no requieren una gran precisión.