La cinemática de un nuevo generador de movimiento paralelo de manipulador Schönflies utilizando la teoría de tornillos
Autores: Gallardo-Alvarado, Jaime; Orozco-Mendoza, Horacio; Rodriguez-Castro, Ramon; Sanchez-Rodriguez, Alvaro; Alcaraz-Caracheo, Luis A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La cinemática de un nuevo generador de movimiento paralelo de manipulador Schönflies utilizando la teoría de tornillos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Manipulador
Aspectos cinemáticos
Teoría de tornillos
Análisis de singularidades
Arquitectura paralela
Ejemplos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo se presenta un manipulador generador de movimiento Schönflies innovador, que cuenta con una arquitectura paralela compuesta por cadenas seriales con grados de libertad mixtos. Se abordan de manera exhaustiva aspectos cinemáticos fundamentales esenciales para cualquier manipulador, como el desplazamiento, la velocidad, la aceleración y los análisis de singularidad. La teoría de tornillos se emplea para derivar expresiones compactas de entrada-salida para la velocidad y la aceleración, aprovechando las propiedades de los tornillos y líneas recíprocos asociados con los grados de libertad restringidos en el manipulador paralelo. Una ventaja clave del diseño propuesto es su evitación casi completa de configuraciones singulares, lo que mejora significativamente su aplicabilidad en la manipulación robótica. Se proporcionan ejemplos numéricos para validar los resultados teóricos, con confirmación de herramientas especializadas como el software ADAMS(tm) y algoritmos de ajuste de datos. Estos resultados confirman la fiabilidad y robustez del enfoque de análisis cinemático desarrollado.
Descripción
En este trabajo se presenta un manipulador generador de movimiento Schönflies innovador, que cuenta con una arquitectura paralela compuesta por cadenas seriales con grados de libertad mixtos. Se abordan de manera exhaustiva aspectos cinemáticos fundamentales esenciales para cualquier manipulador, como el desplazamiento, la velocidad, la aceleración y los análisis de singularidad. La teoría de tornillos se emplea para derivar expresiones compactas de entrada-salida para la velocidad y la aceleración, aprovechando las propiedades de los tornillos y líneas recíprocos asociados con los grados de libertad restringidos en el manipulador paralelo. Una ventaja clave del diseño propuesto es su evitación casi completa de configuraciones singulares, lo que mejora significativamente su aplicabilidad en la manipulación robótica. Se proporcionan ejemplos numéricos para validar los resultados teóricos, con confirmación de herramientas especializadas como el software ADAMS(tm) y algoritmos de ajuste de datos. Estos resultados confirman la fiabilidad y robustez del enfoque de análisis cinemático desarrollado.