Parametrización y Calibración Unificada de Manipuladores Seriales, Paralelos e Híbridos
Autores: Moser, Benjamin L.; Gordon, Joshua A.; Petruska, Andrew J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Parametrización y Calibración Unificada de Manipuladores Seriales, Paralelos e Híbridos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Métodos
Manipuladores
Analítico
Calibración
Híbrido
Incertidumbres
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, presentamos métodos que permiten analizar, calibrar y controlar manipuladores paralelos, híbridos y en serie con las mismas herramientas analíticas. Introducimos un enfoque general para describir cualquier manipulador robótico utilizando representaciones de enlaces en serie establecidas. Usamos este marco para generar jacobianos cinemáticos analíticos y de calibración para construcciones de manipuladores generales utilizando restricciones de espacio nulo y extendemos los métodos a tipos de manipuladores híbridos con geometría compleja. Aprovechamos los jacobianos analíticos para desarrollar expresiones detalladas para las incertidumbres de pose post-calibración que se aplican para describir la relación entre el tamaño del conjunto de datos y la incertidumbre post-calibración. Demostramos la calibración de un manipulador híbrido ensamblado a partir de componentes industriales calibrados de alta precisión, resultando en un error de posición RMS de 91.1 m y un error de rotación RMS de 71.2 rad, lo que representa una reducción del 46.7% en comparación con la calibración base de los desplazamientos de ensamblaje.
Descripción
En este trabajo, presentamos métodos que permiten analizar, calibrar y controlar manipuladores paralelos, híbridos y en serie con las mismas herramientas analíticas. Introducimos un enfoque general para describir cualquier manipulador robótico utilizando representaciones de enlaces en serie establecidas. Usamos este marco para generar jacobianos cinemáticos analíticos y de calibración para construcciones de manipuladores generales utilizando restricciones de espacio nulo y extendemos los métodos a tipos de manipuladores híbridos con geometría compleja. Aprovechamos los jacobianos analíticos para desarrollar expresiones detalladas para las incertidumbres de pose post-calibración que se aplican para describir la relación entre el tamaño del conjunto de datos y la incertidumbre post-calibración. Demostramos la calibración de un manipulador híbrido ensamblado a partir de componentes industriales calibrados de alta precisión, resultando en un error de posición RMS de 91.1 m y un error de rotación RMS de 71.2 rad, lo que representa una reducción del 46.7% en comparación con la calibración base de los desplazamientos de ensamblaje.