Simulación de Robot Cámara Paralelo Accionado por Cuatro Cables para Transmisión Deportiva
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13742Palabras clave:
Robótica de cables, CDPR, Control óptimo, NNLS, Visión artificial, ROS 2Resumen
Este artículo presenta el diseño, modelado físico y control autónomo de un Robot Paralelo Accionado por Cables (CDPR) subactuado de cuatro cables para retransmisión deportiva. Se propone una arquitectura de control en cascada ejecutada sobre ROS 2 y evaluada en el motor físico Gazebo. El control de bajo nivel resuelve la cinemática inversa de fuerzas mediante un optimizador de Mínimos Cuadrados No Negativos (NNLS) ponderado asimétricamente, garantizando tensiones positivas continuas y mitigando el pandeo de la catenaria. En el alto nivel, un sistema de percepción híbrido impulsado por la red neuronal YOLOv8 y filtrado HSV realiza el seguimiento dinámico de objetivos. Los resultados validan la estabilidad espacial con seis grados de libertad (6-DOF), demostrando que la integración del Retrocontrol Visual con la planificación de trayectorias Pure Pursuit actúa como un filtro inercial eficaz frente a inercias extremas.
Referencias
Bosscher, P., Rieffel, A. T., Valner, P. R., & Ebert-Uphoff, I. (2006). Cablesuspended robotic contour crafting system. Automation in Construction, 17(1), 45-55. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2007.02.011
Coulter, R. C. (1992). Implementation of the pure pursuit path tracking algorithm. Carnegie-Mellon University, Pittsburgh, PA.
Irvine, H. M. (1981). Cable structures. MIT press.
Job, J., et al. (2022). Workspace analysis of an underconstrained cabledriven parallel robot with four cables. Construction Robotics, 6, 109-119. https://doi.org/10.1007/s41693-022-00076-1
Jocher, G., Chaurasia, A., & Qiu, J. (2023). YOLO by Ultralytics. https://doi.org/10.5281/zenodo.3908559
Khosravi, M. A., & Taghirad, H. D. (2014). Dynamic analysis and control of cable-driven robots with elastic cables. Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, 38(4), 547-559.
Kozak, K., et al. (2006). Static analysis of cable-driven manipulators with non-negligible cable mass. IEEE Transactions on Robotics. https://doi.org/10.1109/TRO.2006.870659
Pott, A. (2018). Cable-driven parallel robots: theory and application. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-76138-1
Tachia, M. J., & Maloletov, A. V. (2025). Applications of dynamic models for cable-driven parallel robots: A comprehensive review. Russian Journal of Nonlinear Dynamics. https://doi.org/10.20537/nd251101
Zake, Z., Chaumette, F., Pedemonte, N., & Caro, S. (2019). Visionbased control and stability analysis of a cable-driven parallel robot. IEEE Robotics and Automation Letters, 4(2), 1029-1036. https://doi.org/10.1109/LRA.2019.2893611
Zhang, Z., Shao, Z., You, Z., Tang, X., Zi, B., Yang, G., ... & Caro, S. (2022). State-of-the-art on theories and applications of cabledriven parallel robots. Frontiers of Mechanical Engineering, 17(3), 37. https://doi.org/10.1007/s11465-022-0693-3
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