Comparativa entre el Álgebra Matricial y el Álgebra de Quaterniones en la obtención del Modelo Cinemático de Sistemas Robóticos

Resumen: En este trabajo se presenta la comparativa de la aplicación del método convencional basado en el álgebra matricial y el álgebra de quaterniones para la obtención del modelo cinemático de sistemas robóticos. Se presentan las propiedades, así como las ventajas y desventajas de la matriz de rotación y la representación paramétrica de rotaciones finitas del álgebra de quaterniones desde el punto de vista matemático. Se establecen las metodologías para definir los sistemas de coordenadas en las articulaciones de los robots desde ambos enfoques, y se define la secuencia mínima de rotaciones necesaria para reducir el número de operaciones algebraicas en la cinemática inversa, reduciendo así el tiempo de cómputo. A manera de ilustración, se propone un ejemplo con un robot experimental de 5 gdl en la simulación de seguimiento de trayectorias Abstract: This work presents a comparison of the application of the convetional method based upon matrix algebra and quaternion algebra to obtain the kinematics model for robotic systems. The properties are presented as well as the advantages and disadvantages of the rotation matrix and the parametric representation of the finite rotation of quaternion algebra form a mathematical point of view. Methodologies are established in order to define the system coordinates in the minimum sequence of required rotations to reduce the number of algebraic 1 Artículo producto derivado del proyecto de investigación: " Sistema Mecatrónico de Planeación de Trayectorias para Robot Manipuladores industriales por medio de Visión Artificial ".