Implementación de una arquitectura para control y verificación de un sistema de teleoperación por medio de LabVIEW

Abstract

El control bilateral es un método de teleoperación con aplicaciones en diferentes áreas como cirugías mínimamente invasivas, exploración espacial, manejo de materiales peligrosos, entre otras. En un sistema de teleoperación convencional, el flujo de información es unidireccional, solo de maestro a esclavo. Por otro lado, con la implementación del control bilateral el esclavo puede retroalimentar fuerza hacia el maestro. La retroalimentación de fuerza permite al maestro sentir las características del ambiente remoto a través del esclavo. Por lo tanto, en el control bilateral se requiere un alto grado de fidelidad o transparencia entre maestro y esclavo. En este proyecto de se implementa una arquitectura para la implementación y control de un sistema bilateral, a través de la integración de la plataforma LabVIEW Real Time y un FPGA Virtex 5, utilizando también un novedoso método de estimación de velocidad y una estrategia matemática denominada observador de perturbaciones para estimar las fuerzas a partir de la velocidad obtenida. Al utilizar una plataforma FPGA, se toma ventaja de las altas frecuencias de procesamiento para crear un algoritmo robusto para estimación de velocidad y aprovechando las bondades de un sistema operativo en tiempo real, se obtiene una arquitectura estable y la vez robusta.