Corrección de Curvatura de un Robot Continuo Notado Basado en un Modelo Estático Considerando Deformación Grande y Efecto de Fricción
Autores: Liu, Jiaxing; Shang, Sibo; Zhang, Gang; Xue, Shaowei; Cheng, Hao; Qi, Peng; Du, Fuxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Corrección de Curvatura de un Robot Continuo Notado Basado en un Modelo Estático Considerando Deformación Grande y Efecto de Fricción
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots de continuo
Articulaciones de muñeca
Robots médicos
Robot de continuo con muescas
Curvatura Constante por Tramos
Análisis estático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los robots de continuo se utilizan a menudo como articulaciones de muñeca en robots médicos debido a su alta destreza y flexibilidad. En particular, el robot de continuo con muescas (NCR) se utiliza en el robot quirúrgico miniaturizado con muñeca. La suposición de Curvatura Constante por Tramos (PCC) se utiliza a menudo en el diseño del NCR. Sin embargo, debido al efecto de fricción, es difícil lograr una PCC ideal. El análisis estático es un medio necesario para corregir la curvatura del NCR. La modelización estática del NCR se basa a menudo en la teoría de pequeñas deformaciones. Sin embargo, esto no puede obtener soluciones precisas en ángulos de flexión grandes. En este artículo, se propone un modelo estático de un robot de continuo con muescas triangulares. Se presenta un método de corrección de curvatura del NCR, considerando grandes deformaciones. Además, se considera el efecto de fricción en la corrección de la PCC. El modelo estático se deriva de la muesca final. Basado en el modelo de fricción de Coulomb, se obtiene la relación de recurrencia de la fuerza en el cable. Luego se calcula la solución de integral elíptica correspondiente a la suposición de grandes deformaciones. Los parámetros de deformación del NCR se obtienen mediante iteración numérica. Finalmente, la capacidad y validez del modelo estático propuesto en este artículo se verifican en el experimento. Este artículo es de gran importancia para establecer un modelo estático preciso para la corrección de curvatura y el diseño del robot de continuo con muescas.
Descripción
Los robots de continuo se utilizan a menudo como articulaciones de muñeca en robots médicos debido a su alta destreza y flexibilidad. En particular, el robot de continuo con muescas (NCR) se utiliza en el robot quirúrgico miniaturizado con muñeca. La suposición de Curvatura Constante por Tramos (PCC) se utiliza a menudo en el diseño del NCR. Sin embargo, debido al efecto de fricción, es difícil lograr una PCC ideal. El análisis estático es un medio necesario para corregir la curvatura del NCR. La modelización estática del NCR se basa a menudo en la teoría de pequeñas deformaciones. Sin embargo, esto no puede obtener soluciones precisas en ángulos de flexión grandes. En este artículo, se propone un modelo estático de un robot de continuo con muescas triangulares. Se presenta un método de corrección de curvatura del NCR, considerando grandes deformaciones. Además, se considera el efecto de fricción en la corrección de la PCC. El modelo estático se deriva de la muesca final. Basado en el modelo de fricción de Coulomb, se obtiene la relación de recurrencia de la fuerza en el cable. Luego se calcula la solución de integral elíptica correspondiente a la suposición de grandes deformaciones. Los parámetros de deformación del NCR se obtienen mediante iteración numérica. Finalmente, la capacidad y validez del modelo estático propuesto en este artículo se verifican en el experimento. Este artículo es de gran importancia para establecer un modelo estático preciso para la corrección de curvatura y el diseño del robot de continuo con muescas.