Modeling, simulation and control of a two link serial robot with Matlab and Simulink

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Publisher
Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid
Date
2017-06-30
Abstract
Description
Relevant aspects of the kinematic position control of a serial two-link robot with revolute joints are presented. Presented formulation is supported with simulation and experimental results using the Matlab toolboxes Simulink and Simmechanics. Used hardware was built as course work of Mechatronic Engineering students. It integrated two linkages, two identical Maxon motors, to servo controllers and one EPOS2 circuit. Practical results simulated the drawing of a circle, a triangle and a rectangle, three key shapes in the industry manufacturing tasks or painting of industry elements. The joint error was lower than three degrees in the three cases, considered satisfactory for prototype hardware. The workspace error was calculated based on the real angles for the circle case. Developed control software for the Maxon motors is available on the internet (MathWorks File Exchange).
Se presentan los aspectos relevantes del control cinemático de posición de un robot serial de dos eslabones con juntas rotatorias, soportados en simulación y experimentación con los toolboxes Simulink y SimMechanics de Matlab. El hardware fue construido como trabajo de curso de Ingeniería Mecatrónica, integrando dos eslabones, dos motores Maxon, dos tarjetas servo y un circuito EPOS2. Las pruebas ilustraron la descripción de un círculo, un triángulo y un rectángulo por parte del robot, escogidas por ser formas típicas de tareas cinemáticas de la manufactura o pintura de componentes industriales. En los tres ejemplos el error de juntas (espacio articular) es inferior a tres grados, resultados considerados satisfactorios para un hardware prototipo. Los valores reales de los ángulos obtenidos son utilizados para cuantificar el error en el espacio de la herramienta para el caso de la trayectoria circular. El software desarrollado para controlar los motores Maxon está disponible en internet (Intercambio de Archivos de MathWorks).
Titulo del recurso fuente
Keywords
Robot 2R, control cinemático, robótica serial, robótica educacional, 2Rrobot, kinematic control, serial robotics, educational robotics
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