| Titulo Proyecto |
| Análisis de Singularidades de Robots Paralelos Planares 3RRR basado en un Índice de Condición de la Matriz Jacobiana |
Area y Linea |
Ingenierìa y Tecnologìa -- Otras ingenierías y tecnologías
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Actividad del Investigador |
| Investigador Principal |
Tipo de la Investigación |
| Aplicada |
Organismo Financiamiento |
| Universidad de Sonsonate |
Fecha ejecución |
| Agosto 2011 |
Publicado en |
| INTERCON XVIII, IEEE. Lima, Perú |
Resumen de la Investigación |
| Mecánicamente un robot está formado por una serie de elementos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada par de eslabones sucesivos, la forma en la que los eslabones se encuentran conectados permite establecer si éste es de cadena cinemática abierta o cerrada.Un robot que posee una cadena cinemática cerrada es llamado robot paralelo, esto es cuando un eslabón se encuentra conectado con cualquier otro por al menos de dos formas. Una de las más grandes preocupaciones en el diseño de robots paralelos es el análisis de las configuraciones singulares. Un buen análisis de las configuraciones singulares permite para nuevos diseños seleccionar de manera óptima las dimensiones del mecanismo, mientras que para diseños existentes una planificación de trayectorias libres de configuraciones singulares. En el presente documento se realiza un análisis completo de las singularidades para el robot paralelo planar 3RRR. Se obtiene la matriz Jacobiana por el método convencional y utilizando la teoría de Screws y se presenta una metodología efectiva para el análisis de las singularidades basada en un índice de condición de la matriz Jacobiana, la cual permite el planteamiento de una nueva ley de semejanzas para el cálculo de las dimensiones del robot paralelo planar 3RRR. Finalmente se presenta el diseño de un simulador utilizando MATLAB® como herramienta de programación. |
Resultados Principales |
| Se encontró que el espacio de trabajo del mecanismo se reduce cuando se presentan configuraciones singulares dentro de éste (singularidad loci). Estas singularidades pueden dividir al espacio de trabajo en pequeñas regiones hasta el punto en el que se obtiene un espacio efectivo de trabajo totalmente inoperable. Se analizó el comportamiento global del mecanismo paralelo evaluando el índice de condición global (GCI). El GCI se obtiene discretizando el espacio de trabajo en una malla de n nodos, evaluando el índice de condición para cada nodo, luego sumando estos índices de condición y dividiendo este resultado entre el número de nodos. Los resultados demuestran que el Índice de Condición resulta ser una herramienta efectiva para determinar las regiones singulares dentro del espacio de trabajo del robot. También se determinó que el Índice de Condición es una herramienta importante para determinar el mejor modo de trabajo en robots que poseen múltiples soluciones para la cinemática inversa. Además, utilizando el Índice de Condición se encontró una propiedad de escalabilidad, la cual es de mucha importancia para el diseño de prototipos. Finalmente, se encontró una la ley de semejanzas la cual es de suma importancia, ya que permite seleccionar las dimensiones óptimas de cualquier robot paralelo planar 3RRR en función del área en la cual se desee que el robot opere. |
