Control de sistemas mecánicos flexibles

Por mecanismo flexible se entiende aquel que tiene al menos un componente que se deforma elásticamente cuando está sometido a una fuerza o momento. Estos mecanismos son de naturaleza muy variada. Tradicionalmente, los sistemas de control de estos mecanismos han buscado eliminar los efectos de la flexibilidad, tales como las vibraciones que aparecen en los mismos o las deflexiones permanentes que causa la gravedad. Sin embargo, en los últimos 15 años han aparecido aplicaciones en las que la flexibilidad es una propiedad interesante que permite mejorar el funcionamiento de ciertas máquinas. En este último caso se
diseñan sistemas de control que combinan la eliminación de los efectos perjudiciales anteriormente mencionados con la potenciación de dichas propiedades. Todos estos sistemas se estudian a partir una base común que incluye tanto lo referente al
establecimiento de sus modelos dinámicos como el diseño de sus leyes de control.
A lo largo de esta presentación, y con el objetivo de centrar ideas, se usará como hilo conductor el desarrollo de una clase de estos mecanismos: los robots flexibles. En los momentos adecuados, se realizarán extensiones a otros tipos de mecanismos
flexibles.
En este seminario se definen los mecanismos flexibles y se presentan diversas aplicaciones que muestran algunas características de su comportamiento dinámico. Se describen someramente las técnicas más habitualmente utilizadas para modelar
su dinámica, se realiza una revisión de las técnicas de control utilizadas en el caso del movimiento libre de estos mecanismos en la que:
1) se plantean varios esquemas generales de control,
2) se presentan los reguladores de tipo lineal habitualmente utilizados,
3) se introducen reguladores más avanzados de tipo robusto,
4) se citan algunas técnicas de control no lineal. Se prosigue con una revisión del control de estos mecanismos cuando están sujetos a restricciones mecánicas como, por ejemplo, robots que realizan movimientos estando en contacto con un objeto o el control de fuerza de un robot,
5) se aborda el problema de la detección del contacto o las colisiones en mecanismos flexibles. Finalmente se presentarán varios ejemplos prácticos, así como algunos experimentos relacionados con ciertas aplicaciones.

Vicente Feliú catedrático de Universidad, Universidad de Castilla la Mancha