Análisis de Posición y Singularidad de una Clase de Manipuladores Paralelos Planos con un Efector Final Reconfigurable
Autores: Marchi, Tommaso; Mottola, Giovanni; Porta, Josep M.; Thomas, Federico; Carricato, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de Posición y Singularidad de una Clase de Manipuladores Paralelos Planos con un Efector Final Reconfigurable
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots
Plataformas configurables
Cinemática
Control
Mecanismos
Configuraciones de singularidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los robots paralelos con plataformas configurables son una clase de robots en los que el efector final tiene una movilidad interna, de modo que su forma general puede ser reconfigurada: en la mayoría de los casos, el efector final es así una cadena cinemática de lazo cerrado compuesta por enlaces rígidos. Estos robots tienen una mayor flexibilidad en su movimiento y control con respecto a las arquitecturas paralelas de plataforma rígida, pero su cinemática es más desafiante de analizar. En nuestro trabajo, consideramos robots configurables planos -RR, en los que el efector final es una cadena compuesta por enlaces y juntas revolutas, y es controlado por actuadores rotativos ubicados en la base del mecanismo. En particular, estudiamos el diseño geométrico de tales robots y su cinemática directa e inversa para , y ; empleamos el método de bilateración, que puede simplificar el análisis cinemático y nos permite generalizar el enfoque y los resultados obtenidos para el mecanismo 3-RR a robots -RR (con ). Luego, estudiamos las configuraciones de singularidad de estas arquitecturas robóticas. Finalmente, presentamos los resultados de pruebas experimentales que se han realizado en un prototipo de robot 5-RR.
Descripción
Los robots paralelos con plataformas configurables son una clase de robots en los que el efector final tiene una movilidad interna, de modo que su forma general puede ser reconfigurada: en la mayoría de los casos, el efector final es así una cadena cinemática de lazo cerrado compuesta por enlaces rígidos. Estos robots tienen una mayor flexibilidad en su movimiento y control con respecto a las arquitecturas paralelas de plataforma rígida, pero su cinemática es más desafiante de analizar. En nuestro trabajo, consideramos robots configurables planos -RR, en los que el efector final es una cadena compuesta por enlaces y juntas revolutas, y es controlado por actuadores rotativos ubicados en la base del mecanismo. En particular, estudiamos el diseño geométrico de tales robots y su cinemática directa e inversa para , y ; empleamos el método de bilateración, que puede simplificar el análisis cinemático y nos permite generalizar el enfoque y los resultados obtenidos para el mecanismo 3-RR a robots -RR (con ). Luego, estudiamos las configuraciones de singularidad de estas arquitecturas robóticas. Finalmente, presentamos los resultados de pruebas experimentales que se han realizado en un prototipo de robot 5-RR.