Un método de desacoplamiento para la rotación sucesiva de robots basado en el ángulo de Euler instantáneo en el dominio del tiempo
Autores: Zhou, Xin; Zhu, Jianxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de desacoplamiento para la rotación sucesiva de robots basado en el ángulo de Euler instantáneo en el dominio del tiempo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Método de desacoplamiento en el dominio del tiempo
ángulos de Euler instantáneos
Mecanismo paralelo
Coordenadas de Plücker
Brazo robótico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
En el presente estudio, se propuso un nuevo método de desacoplamiento en el dominio del tiempo para las múltiples rotaciones sucesivas de diferentes tipos de robots. Esto se logra mediante la utilización de ángulos de Euler instantáneos. Para un mecanismo paralelo general, las coordenadas de Plücker de la línea de intersección del plano de rotación antes y después se determinan a través del principio del producto recíproco de la teoría de tornillos. Además, el ángulo entre estos dos planos de rotación se define como el ángulo de Euler instantáneo. El análisis del mecanismo paralelo general se utilizó como ejemplo para ilustrar el método de solución del ángulo de Euler instantáneo. Para investigar la relación intrínseca entre el ángulo de Euler instantáneo y el ángulo de Euler convencional, se exploraron la relación de mapeo matemático y la diferencia entre el ángulo de Euler instantáneo y los dos tipos de ángulos de Euler (Z-Y-X y Z-Y-Z), respectivamente. Se emplearon simulaciones de un mecanismo paralelo 3-sps-s y un brazo robótico para ilustrar la superioridad del ángulo de Euler instantáneo. Los hallazgos mostraron que el ángulo de Euler instantáneo presentaba una mayor consistencia temporal en comparación con el ángulo de Euler convencional. Además, es más adecuado para describir con precisión la rotación desacoplada de sistemas robóticos. El enfoque propuesto también es generalmente aplicable a la evaluación del rendimiento de robots, el diseño de mecanismos y otros campos relevantes.
Descripción
En el presente estudio, se propuso un nuevo método de desacoplamiento en el dominio del tiempo para las múltiples rotaciones sucesivas de diferentes tipos de robots. Esto se logra mediante la utilización de ángulos de Euler instantáneos. Para un mecanismo paralelo general, las coordenadas de Plücker de la línea de intersección del plano de rotación antes y después se determinan a través del principio del producto recíproco de la teoría de tornillos. Además, el ángulo entre estos dos planos de rotación se define como el ángulo de Euler instantáneo. El análisis del mecanismo paralelo general se utilizó como ejemplo para ilustrar el método de solución del ángulo de Euler instantáneo. Para investigar la relación intrínseca entre el ángulo de Euler instantáneo y el ángulo de Euler convencional, se exploraron la relación de mapeo matemático y la diferencia entre el ángulo de Euler instantáneo y los dos tipos de ángulos de Euler (Z-Y-X y Z-Y-Z), respectivamente. Se emplearon simulaciones de un mecanismo paralelo 3-sps-s y un brazo robótico para ilustrar la superioridad del ángulo de Euler instantáneo. Los hallazgos mostraron que el ángulo de Euler instantáneo presentaba una mayor consistencia temporal en comparación con el ángulo de Euler convencional. Además, es más adecuado para describir con precisión la rotación desacoplada de sistemas robóticos. El enfoque propuesto también es generalmente aplicable a la evaluación del rendimiento de robots, el diseño de mecanismos y otros campos relevantes.