Sobre el uso de unidades de medida inerciales para resolver el problema de cinemática directa de mecanismos paralelos
Autores: Schulz, Stefan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Sobre el uso de unidades de medida inerciales para resolver el problema de cinemática directa de mecanismos paralelos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Investigar
Enfoque basado en IMU
Problema de cinemática directa
Mecanismos paralelos
Actuadores lineales
Fusión de sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, investigamos la precisión y la eficiencia computacional de un enfoque basado en IMU para resolver el problema de cinemática directa de mecanismos paralelos con actuadores lineales de longitud variable en condiciones dinámicas. Al evitar medir las longitudes de los actuadores lineales y utilizar orientaciones en su lugar, se puede obtener una estructura de sensor integral y de bajo costo que proporciona una solución única para el problema de cinemática directa. Como ejemplo representativo, aplicamos nuestro enfoque al mecanismo paralelo 3-RR plano, donde se denotan las juntas prismáticas activas y R denota las juntas rotativas pasivas, e investigamos la precisión y robustez alcanzables en un dispositivo experimental diseñado especialmente. En este contexto, también investigamos el efecto de la fusión de sensores en la precisión alcanzable y comparamos nuestros resultados con los obtenidos de las longitudes de los actuadores lineales cuando se utiliza el algoritmo de Newton-Raphson para calcular iterativamente la pose de la plataforma del manipulador. Finalmente, discutimos la aplicabilidad de las unidades de medida inerciales (IMUs) para resolver el problema de cinemática directa de mecanismos paralelos.
Descripción
En este artículo, investigamos la precisión y la eficiencia computacional de un enfoque basado en IMU para resolver el problema de cinemática directa de mecanismos paralelos con actuadores lineales de longitud variable en condiciones dinámicas. Al evitar medir las longitudes de los actuadores lineales y utilizar orientaciones en su lugar, se puede obtener una estructura de sensor integral y de bajo costo que proporciona una solución única para el problema de cinemática directa. Como ejemplo representativo, aplicamos nuestro enfoque al mecanismo paralelo 3-RR plano, donde se denotan las juntas prismáticas activas y R denota las juntas rotativas pasivas, e investigamos la precisión y robustez alcanzables en un dispositivo experimental diseñado especialmente. En este contexto, también investigamos el efecto de la fusión de sensores en la precisión alcanzable y comparamos nuestros resultados con los obtenidos de las longitudes de los actuadores lineales cuando se utiliza el algoritmo de Newton-Raphson para calcular iterativamente la pose de la plataforma del manipulador. Finalmente, discutimos la aplicabilidad de las unidades de medida inerciales (IMUs) para resolver el problema de cinemática directa de mecanismos paralelos.