Resumen

El artículo aborda el diseño de algoritmos de control para un sistema telerrobótico basado en realidad virtual con retroalimentación háptica que permite el control remoto de la operación de perforación vertical. El operador humano controla la velocidad de penetración vertical mediante un dispositivo háptico mientras recibe simultáneamente la retroalimentación háptica del entorno virtual implementado localmente. El entorno virtual se representa como un muelle virtual cuya rigidez se actualiza en función de la estimación de la rigidez de la roca que se está cortando. Basándose en los modelos matemáticos existentes de los sistemas de perforación/accionamiento y del proceso de corte/penetración de la roca, se diseña un servocontrolador robusto que garantiza el seguimiento de la velocidad de penetración vertical de referencia de la broca. Se implementa un esquema para la estimación en línea de la energía específica intrínseca de la roca. Se han realizado simulaciones de los algoritmos de control y estimación de parámetros propuestos; en consecuencia, se prueba experimentalmente el sistema global de perforación telerrobótica con un operador humano que controla el proceso mediante el dispositivo háptico PHANTOM Omni, donde el proceso de perforación se simula en tiempo real en un entorno virtual.

• Materias:Control del proceso Robótica Sistemas no lineales Instrumentación automática Optimización de procesos
• Subjects: Robotics Nonlinear systems Automatic instrumentation Process optimization
• Palabras claves:velocidad de penetración vertical, entorno virtual, dispositivo háptico, retroalimentación háptica, operador humano, sistema global de perforación telerrobótica, energía específica intrínseca, algoritmos de estimación de parámetros, servocontrolador robusto, operación de perforación vertical.
• Keywords:vertical penetration velocity, virtual environment, haptic device, haptic feedback, human operator, overall telerobotic drilling system, intrinsic specific energy, parameter estimation algorithms, robust servo controller, vertical drilling operation