Cinemática Inversa con una Aproximación Geométrica para Robots Curvilíneos Flexibles de Múltiples Segmentos
Autores: Kim, Sehun; Xu, Wenjun; Ren, Hongliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Cinemática Inversa con una Aproximación Geométrica para Robots Curvilíneos Flexibles de Múltiples Segmentos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Flexible
Continuo
Robots
Cinemática
Inversa
Manipulador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
A pesar de la investigación relacionada con robots curvilíneos flexibles o de continuo, no existe una herramienta de simulación común para robots de continuo, que son diferentes de los robots rígidos. Así, en este artículo, se utiliza una caja de herramientas de robótica para modelar un manipulador flexible impulsado por cables como uno de los robots de continuo. La propiedad de curvatura constante puede permitir que la caja de herramientas de robótica represente el manipulador flexible y valide su cinemática. Además, dado que los métodos de cinemática inversa en forma cerrada desarrollados anteriormente para el control en tiempo real presentaban limitaciones en el modelado de algunos robots de continuo, aquí desarrollamos un método de cinemática inversa para el manipulador flexible impulsado por cables que puede proporcionar resultados inversos rápidos y confiables. Los resultados experimentales mostraron que la información geométrica ofrecía un punto de partida estable para el algoritmo de cinemática inversa propuesto. Además, las primeras y segundas derivadas de una función de aptitud contribuyeron aún más a una solución de rápida convergencia en unos pocos microsegundos. Por último, para la viabilidad potencial de un controlador de cumplimiento activo sin sensores de fuerza/torque físicos, se investigó un observador de torque de reacción para un manipulador flexible con mecanismos de accionamiento directo.
Descripción
A pesar de la investigación relacionada con robots curvilíneos flexibles o de continuo, no existe una herramienta de simulación común para robots de continuo, que son diferentes de los robots rígidos. Así, en este artículo, se utiliza una caja de herramientas de robótica para modelar un manipulador flexible impulsado por cables como uno de los robots de continuo. La propiedad de curvatura constante puede permitir que la caja de herramientas de robótica represente el manipulador flexible y valide su cinemática. Además, dado que los métodos de cinemática inversa en forma cerrada desarrollados anteriormente para el control en tiempo real presentaban limitaciones en el modelado de algunos robots de continuo, aquí desarrollamos un método de cinemática inversa para el manipulador flexible impulsado por cables que puede proporcionar resultados inversos rápidos y confiables. Los resultados experimentales mostraron que la información geométrica ofrecía un punto de partida estable para el algoritmo de cinemática inversa propuesto. Además, las primeras y segundas derivadas de una función de aptitud contribuyeron aún más a una solución de rápida convergencia en unos pocos microsegundos. Por último, para la viabilidad potencial de un controlador de cumplimiento activo sin sensores de fuerza/torque físicos, se investigó un observador de torque de reacción para un manipulador flexible con mecanismos de accionamiento directo.