Un nuevo método para el modelado de desplazamiento de robots seriales utilizando tornillo finito
Autores: Xue, Feiyang; Fang, Zhengjun; Song, Jiahao; Liu, Qi; Yang, Shuofei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un nuevo método para el modelado de desplazamiento de robots seriales utilizando tornillo finito
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cinemática
Investigación robótica
Cinemática directa
Cinemática inversa
Tornillo finito
Modelo de desplazamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La cinemática es un tema candente en la investigación robótica, sirviendo como un paso fundamental en la síntesis y análisis de robots. La cinemática directa y la cinemática inversa son los requisitos previos y la base para el control de movimiento, la planificación de trayectorias, la simulación dinámica y la garantía de precisión de los manipuladores robóticos. Ambos dependen de los modelos de desplazamiento. En comparación con trabajos anteriores, el tornillo finito se ha demostrado como la herramienta matemática más simple y no redundante para la descripción del desplazamiento. Por lo tanto, se utiliza para el modelado de desplazamiento de robots en serie en este documento. En primer lugar, se propone un método basado en tornillos finitos para formular el modelo de desplazamiento, que es aplicable a cualquier robot en serie. En segundo lugar, se discuten los procedimientos para la cinemática directa e inversa al resolver la ecuación de desplazamiento formulada. Luego, se toman dos robots en serie típicos con tres traslaciones y dos rotaciones como ejemplos para ilustrar el método propuesto. Finalmente, a través de la simulación en Matlab, se verifican las expresiones analíticas obtenidas de la cinemática. La principal contribución del método propuesto es que el modelo de desplazamiento basado en tornillos finitos está altamente relacionado con los modelos cinemáticos y dinámicos basados en tornillos instantáneos, proporcionando una metodología integrada de modelado y análisis para mecanismos robóticos.
Descripción
La cinemática es un tema candente en la investigación robótica, sirviendo como un paso fundamental en la síntesis y análisis de robots. La cinemática directa y la cinemática inversa son los requisitos previos y la base para el control de movimiento, la planificación de trayectorias, la simulación dinámica y la garantía de precisión de los manipuladores robóticos. Ambos dependen de los modelos de desplazamiento. En comparación con trabajos anteriores, el tornillo finito se ha demostrado como la herramienta matemática más simple y no redundante para la descripción del desplazamiento. Por lo tanto, se utiliza para el modelado de desplazamiento de robots en serie en este documento. En primer lugar, se propone un método basado en tornillos finitos para formular el modelo de desplazamiento, que es aplicable a cualquier robot en serie. En segundo lugar, se discuten los procedimientos para la cinemática directa e inversa al resolver la ecuación de desplazamiento formulada. Luego, se toman dos robots en serie típicos con tres traslaciones y dos rotaciones como ejemplos para ilustrar el método propuesto. Finalmente, a través de la simulación en Matlab, se verifican las expresiones analíticas obtenidas de la cinemática. La principal contribución del método propuesto es que el modelo de desplazamiento basado en tornillos finitos está altamente relacionado con los modelos cinemáticos y dinámicos basados en tornillos instantáneos, proporcionando una metodología integrada de modelado y análisis para mecanismos robóticos.