Caracterización del espacio conjunto de un robot paralelo médico basado en una representación de cuaternión dual de SE(3)
Autores: Birlescu, Iosif; Husty, Manfred; Vaida, Calin; Gherman, Bogdan; Tucan, Paul; Pisla, Doina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Caracterización del espacio conjunto de un robot paralelo médico basado en una representación de cuaternión dual de SE(3)
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propone
Método matemático
Parametrizaciones de movimiento
Representación en espacio de articulaciones
Robots paralelos
Cadenas cinemáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El artículo propone un método matemático para redefinir las parametrizaciones de movimiento basadas en la representación del espacio conjunto de robots paralelos. Los parámetros de estudio de SE(3) se utilizan para describir las cadenas cinemáticas del robot, pero, en lugar de analizar directamente el movimiento de la plataforma móvil, se estudia el espacio conjunto del mecanismo eliminando los parámetros de estudio. A partir de las ecuaciones de bucle de la caracterización del espacio conjunto, se definen nuevas parametrizaciones que permiten la colocación de un marco móvil en cualquier elemento mecánico dentro del robot paralelo. Se presenta un estudio de caso para un sistema robótico paralelo médico en el que se logra la caracterización del espacio conjunto y, basándose en una nueva parametrización definida, se estudian las cinemáticas para desplazamientos, velocidades y aceleraciones. Se presenta una simulación numérica de los modelos cinemáticos derivados, mostrando cómo el robot médico guía la herramienta médica (sonda de ultrasonido) en una trayectoria impuesta.
Descripción
El artículo propone un método matemático para redefinir las parametrizaciones de movimiento basadas en la representación del espacio conjunto de robots paralelos. Los parámetros de estudio de SE(3) se utilizan para describir las cadenas cinemáticas del robot, pero, en lugar de analizar directamente el movimiento de la plataforma móvil, se estudia el espacio conjunto del mecanismo eliminando los parámetros de estudio. A partir de las ecuaciones de bucle de la caracterización del espacio conjunto, se definen nuevas parametrizaciones que permiten la colocación de un marco móvil en cualquier elemento mecánico dentro del robot paralelo. Se presenta un estudio de caso para un sistema robótico paralelo médico en el que se logra la caracterización del espacio conjunto y, basándose en una nueva parametrización definida, se estudian las cinemáticas para desplazamientos, velocidades y aceleraciones. Se presenta una simulación numérica de los modelos cinemáticos derivados, mostrando cómo el robot médico guía la herramienta médica (sonda de ultrasonido) en una trayectoria impuesta.