Positioning of a 3-degrees-of -freedom robot with pneumatic actuators 

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Programación Matemática y Software
Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Dr.Marco Antonio Cruz Chávez
2007-3283
Volumen 13, Número 2/Junio de 2021
Periodo Junio-Septiembre 2021
Artículo de Investigación
13-24
Computación
Junio del 2021
Cuatrimestral

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Marco-Antonio Cabrera-Rufino, Juan-Manuel Ramos-Arreguin , Saul Toval-Arriaga, Efren Gorrostieta-Hurtado, Marco-Antonio Aceves-Fernandez 

Universidad Autónoma de Querétaro, Facultad de Ingeniería 

Recibido: 2 de noviembre del 2020   Aceptado: 11 de febrero del 2021  Publicado en línea: 4 de junio del 2021

Resumen. El interés por el uso de actuadores neumáticos se ha vuelto cada vez más importante, especialmente debido a los beneficios de emplear energías limpias. Existen relaciona-dos con este artículo, algunos hechos fuera del país donde se innova en métodos de control, pero solo en aplicaciones específicas, y otros elaborados dentro del país donde se incrementa la complejidad del sistema y control. En este trabajo se prueba la dificul-tad de un brazo robótico genérico de tres grados de libertad (DoF), se busca el méto-do más eficiente de reproducir el posicionamiento del efector final (una pinza) de una forma precisa. Además, la meta de este proyecto es de crear un algoritmo capaz de ser ajustado a cualquier sistema robótico multipropósito con actuadores neumáticos de tres grados de libertad. Se pretende obtener resultados similares o mejores que proyec-tos anteriores, los resultados preliminares muestran que la combinación de control neu-ronal, difuso, o incluso clásico puede obtener los resultados estimados, siendo los dos primeros muy flexibles para desarrollar un diseño original y efectivo de control 

Palabras Clave: Brazo manipulador neumático, control difuso, actuadores neumáticos, control inteligente, algoritmo neuro-difuso.

Abstract.Interest in the use of pneumatic actuators has become increasingly significant, especially because of the potential benefits of employing clean energies. There are previous works related to this project; some made abroad that innovates in control methods but only in specific applications, and others in Mexico that progressively increase the complexity of the system. In this paper the difficulty of a generic three-degrees-of-freedom (DoF) robot arm control is tested, searching for the most efficient method to reproduce the positioning of the final effector (a griper) accurately. Furthermore, the ambitious goal of the project is to adequately develop an algorithm capable of being properly adjusted to any multipurpose robot system with pneumatic actuators. It is carefully considered the various non-linearities of the system. This work relied mostly on intelligent control techniques and modern programmable devices, the intention is to achieve similar or better results than previous projects. The possible combination of intelligent and even classical control can reasonably achieve the estimated conclusion, the first being flexible for developing robust design for non-linear systems.

Keywords: Pneumatic robot arm, fuzzy control, pneumatic actuators, intelligent control, neuro-fuzzy algorithm.

Fernando García-Mejía(Autor de correspondencia)

Yenit Martínez Garduño

Pedro Lizola Margulis

Filiberto Enrique Valdés Medina