Análisis topológico de un nuevo robot compacto omnidireccional de tres patas con estructuras de cadera paralelas en relación con la capacidad de locomoción y la distribución de carga
Autores: Feller, David; Siemers, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis topológico de un nuevo robot compacto omnidireccional de tres patas con estructuras de cadera paralelas en relación con la capacidad de locomoción y la distribución de carga
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Diseño novedoso
Compacto
Ligero
ágil
Omnidireccional
Robot con patas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se propone un diseño novedoso para un robot de tres patas compacto, ligero, ágil y omnidireccional que involucra patas con cuatro grados de libertad, utilizando un mecanismo paralelo esférico con una articulación de soporte central no redundante adicional para la estructura de la cadera del robot. Se presentan el diseño general y las ideas conceptuales para el robot, buscando una coincidencia cercana con el conocido modelo SLIP. Se muestran modelos CAD, prototipos impresos en 3D y simulaciones de prueba de concepto de múltiples cuerpos, investigando la viabilidad de emplear un manipulador paralelo esférico geométricamente denso con partes completamente esféricas tipo concha para la aplicación de alta carga en el mecanismo de la cadera del robot con patas. Además, en este estudio, se deriva una expresión analítica que permite el cálculo de las fuerzas de tensión que actúan dentro de las estructuras de enlace, construyendo directamente el jacobiano de la cadera del manipulador dentro del dominio de fuerzas.
Descripción
En este estudio, se propone un diseño novedoso para un robot de tres patas compacto, ligero, ágil y omnidireccional que involucra patas con cuatro grados de libertad, utilizando un mecanismo paralelo esférico con una articulación de soporte central no redundante adicional para la estructura de la cadera del robot. Se presentan el diseño general y las ideas conceptuales para el robot, buscando una coincidencia cercana con el conocido modelo SLIP. Se muestran modelos CAD, prototipos impresos en 3D y simulaciones de prueba de concepto de múltiples cuerpos, investigando la viabilidad de emplear un manipulador paralelo esférico geométricamente denso con partes completamente esféricas tipo concha para la aplicación de alta carga en el mecanismo de la cadera del robot con patas. Además, en este estudio, se deriva una expresión analítica que permite el cálculo de las fuerzas de tensión que actúan dentro de las estructuras de enlace, construyendo directamente el jacobiano de la cadera del manipulador dentro del dominio de fuerzas.