La presente tesis tuvo como objetivo reducir el costo computacional del modelamiento cinemático y dinámico del robot hexápodo PhantomX AX Metal Mark III empleando cuaternios duales. Se inicia determinando los parámetros físicos del robot, tales como: masa, longitud, centro de masa y tensor de inercia, mediante el software Solidworks. En las metodologías de desarrollo de modelamiento con cuaternios duales, el modelo cinemático se realizó mediante el algoritmo de Denavit – Hartenberg para la cinemática directa y el método geométrico para la cinemática inversa, mientras que, para el modelo dinámico, se empleó la formulación de Newton – Euler. Así mismo, se realizó el modelamiento cinemático y dinámico empleando matrices de transformación homogénea, para su futura comparación con el desarrollo realizado con cuaternios duales. Se desarrolló la planificación de trayectorias del robot hexápodo escogiendo como modo de locomoción a la marcha trípode, debido a que presenta estabilidad tanto cinemática como dinámica. Para ello, fue empleado el interpolador quíntico, con la finalidad de obtener curvas suaves en las velocidades y aceleraciones. La simulación de caminata del robot hexápodo fue realizada en el software CoppeliaSim. Esta permitió la determinación de las fuerzas y momentos externos que afectan al robot hexápodo durante su locomoción, así como las posiciones cartesianas de caminata y los torques producidos en las articulaciones. Esta simulación fue empleada para validar nuestros modelos, usando como indicador estadístico a la raíz del error cuadrático medio. De este análisis, se obtuvo indicadores despreciables en comparación con los valores de los resultados, quedando así, validados nuestros modelos. Finalmente, se comparó el costo computacional entre modelamientos y se determinó una eficiencia de 21.4% al emplear cuaternios duales en el modelamiento cinemático, mientras que, para el modelamiento dinámico, se determinó una eficiencia de 27% al emplear matrices de transformación homogénea.
ABSTRACT