Modelado de Dinámica Acoplada Rígido-Flexible y Compensación de Trayectoria para Robots Móviles de Línea Aérea
Autores: Tao, Guanghong; Li, Yan; Wang, Fen; Pan, Wenlong; Cao, Guoqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelado de Dinámica Acoplada Rígido-Flexible y Compensación de Trayectoria para Robots Móviles de Línea Aérea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Robot móvil
Línea aérea
Entorno flexible
Compensación de trayectoria
Modelo dinámico
Simulación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Cuando un robot móvil en una línea aérea realiza operaciones, no se pueden ignorar los efectos de la deformación elástica y la vibración de la línea aérea flexible en el rendimiento del movimiento. Este estudio propone un método para la compensación activa de la trayectoria del robot, basado en las características de fuerza-deformación de la línea aérea. Los sistemas de robots móviles en líneas aéreas muestran un complejo problema de vibración acoplada no lineal. Para simplificar el entorno flexible, se modela como un sistema de resorte-amortiguador de un solo grado de libertad. Se establece un modelo de dinámica acoplada rígido-flexible utilizando el método de sub-barras y el método de Lagrange. Se utiliza una simulación numérica para comparar y analizar las trayectorias finales de los robots móviles utilizando coordenadas generalizadas cuando la línea aérea es rígida y flexible, respectivamente, revelando el mecanismo de acoplamiento entre la línea aérea flexible y el robot. Basado en las características de fuerza-deformación de la línea aérea, se propone un método de compensación activa de la trayectoria del robot. Los resultados experimentales muestran que el modelo de dinámica acoplada rígido-flexible establecido describe las características dinámicas de un robot móvil en línea aérea, y el método de compensación activa de la trayectoria del robot tiene cierta viabilidad. El método propuesto proporciona una base de referencia para el control de robots móviles en líneas aéreas y tiene cierta aplicabilidad para abordar problemas de compensación de movimiento en entornos flexibles.
Descripción
Cuando un robot móvil en una línea aérea realiza operaciones, no se pueden ignorar los efectos de la deformación elástica y la vibración de la línea aérea flexible en el rendimiento del movimiento. Este estudio propone un método para la compensación activa de la trayectoria del robot, basado en las características de fuerza-deformación de la línea aérea. Los sistemas de robots móviles en líneas aéreas muestran un complejo problema de vibración acoplada no lineal. Para simplificar el entorno flexible, se modela como un sistema de resorte-amortiguador de un solo grado de libertad. Se establece un modelo de dinámica acoplada rígido-flexible utilizando el método de sub-barras y el método de Lagrange. Se utiliza una simulación numérica para comparar y analizar las trayectorias finales de los robots móviles utilizando coordenadas generalizadas cuando la línea aérea es rígida y flexible, respectivamente, revelando el mecanismo de acoplamiento entre la línea aérea flexible y el robot. Basado en las características de fuerza-deformación de la línea aérea, se propone un método de compensación activa de la trayectoria del robot. Los resultados experimentales muestran que el modelo de dinámica acoplada rígido-flexible establecido describe las características dinámicas de un robot móvil en línea aérea, y el método de compensación activa de la trayectoria del robot tiene cierta viabilidad. El método propuesto proporciona una base de referencia para el control de robots móviles en líneas aéreas y tiene cierta aplicabilidad para abordar problemas de compensación de movimiento en entornos flexibles.