Un estudio analítico de los efectos de los parámetros cinemáticos en la estabilidad del movimiento de un manipulador paralelo 3-RPR en configuraciones singulares
Autores: Li, Yu-Tong; Wang, Yu-Xin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un estudio analítico de los efectos de los parámetros cinemáticos en la estabilidad del movimiento de un manipulador paralelo 3-RPR en configuraciones singulares
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Matriz jacobiana
Métodos numéricos
Estabilidad del movimiento
Singularidades
Parámetros cinemáticos
Comportamientos dinámicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la reducción de rango de la matriz jacobiana cerca de singularidades, aplicar métodos numéricos para estudiar la estabilidad del movimiento de PMs en singularidades es bastante difícil. Como resultado, hay escasez de literatura sobre la investigación de los comportamientos dinámicos de PMs cerca de singularidades y la influencia de los parámetros cinemáticos en la estabilidad del movimiento de PMs. Para abordar la brecha de investigación relacionada con los problemas anteriores, basado en el método de perturbación de Gerschgorin, el enfoque exacto de Hurwitz y la teoría de estabilidad dinámica de Lyapunov, se estudia por primera vez la influencia de los parámetros cinemáticos y las cargas externas en la estabilidad del movimiento de un PM en singularidades. Los resultados del análisis teórico reportados en este artículo revelan muchas características previamente no descubiertas más allá de las derivadas de métodos numéricos anteriores, e indican las limitaciones de algunas afirmaciones ampliamente aceptadas. Por ejemplo, aumentar la velocidad angular de la plataforma móvil puede expandir el rango de las cargas externas que cumplen con la estabilidad del movimiento en configuraciones singulares. La noción predominante en investigaciones anteriores de que los PMs no pueden soportar cargas externas en la dirección del DoF ganado en configuraciones singulares es solo parcialmente precisa. Esta investigación pionera establece una base teórica para explorar un nuevo enfoque en tiempo real para evitar singularidades dinámicas aprovechando completamente los mecanismos de influencia de los parámetros cinemáticos en la estabilidad dinámica de PMs en singularidades.
Descripción
Debido a la reducción de rango de la matriz jacobiana cerca de singularidades, aplicar métodos numéricos para estudiar la estabilidad del movimiento de PMs en singularidades es bastante difícil. Como resultado, hay escasez de literatura sobre la investigación de los comportamientos dinámicos de PMs cerca de singularidades y la influencia de los parámetros cinemáticos en la estabilidad del movimiento de PMs. Para abordar la brecha de investigación relacionada con los problemas anteriores, basado en el método de perturbación de Gerschgorin, el enfoque exacto de Hurwitz y la teoría de estabilidad dinámica de Lyapunov, se estudia por primera vez la influencia de los parámetros cinemáticos y las cargas externas en la estabilidad del movimiento de un PM en singularidades. Los resultados del análisis teórico reportados en este artículo revelan muchas características previamente no descubiertas más allá de las derivadas de métodos numéricos anteriores, e indican las limitaciones de algunas afirmaciones ampliamente aceptadas. Por ejemplo, aumentar la velocidad angular de la plataforma móvil puede expandir el rango de las cargas externas que cumplen con la estabilidad del movimiento en configuraciones singulares. La noción predominante en investigaciones anteriores de que los PMs no pueden soportar cargas externas en la dirección del DoF ganado en configuraciones singulares es solo parcialmente precisa. Esta investigación pionera establece una base teórica para explorar un nuevo enfoque en tiempo real para evitar singularidades dinámicas aprovechando completamente los mecanismos de influencia de los parámetros cinemáticos en la estabilidad dinámica de PMs en singularidades.