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Title: Cálculo de la cinemática inversa y del espacio de trabajo de un manipulador paralelo de 6 GDL
metadata.dc.creator: ALEJANDRA SANCHEZ FLORES
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;CIENCIAS TECNOLÓGICAS
metadata.dc.date: Sep-2001
Description: El estudio y las aplicaciones de manipuladores paralelos (MP) se han intensificado en los últimos años. Las razones son: facilidad de construcción, altas aceleraciones permitidas y alta relación carga-peso. Un inconveniente el espacio de trabajo reducido. Si el espacio de trabajo requerido es conocido, caso común en aplicaciones industriales, el MP puede ser geométricamente diseñado para alcanzar tal espacio. La presente tesis tiene como objetivo analizar el modelo geométrico asociado a un MP y su relación con la cinemática inversa y el espacio de trabajo; ello permitiría obtener criterios de diseño del MP en función del espacio de trabajo requerido. Para el desarrollo de la cinemática inversa se calcularon los desplazamientos necesarios de todos los eslabones para alcanzar una actitud dada por coordenadas generalizadas. Posteriormente se procedió a proponer la forma del espacio de trabajo del MP. Por su estructura, los MP tienen un espacio de trabajo de forma compleja, por lo que no es tan fácil determinarla. Se propone el volumen del espacio de trabajo como · parámetro de comparación y validación de las propuestas, que son básicamente tres: 1) aproximación por una figura geométrica regular, 2) interpolación, que consiste en aproximar una ecuación que describa el contorno del espacio de trabajo y rotarlo alrededor del eje z; y 3) caracterización, que consiste en obtener planos para integrarlos en un volumen final. Estas propuestas fueron probadas para varias estructuras de manipulador. La propuesta de caracterización presenta un buen comportamiento con base en el parámetro de comparación a la vez que nos proporciona relaciones directas con la geometría del MP, lo cual la convierte en una herramienta sumamente útil para el diseño de MP's. Los estudios reportados en México sobre robots paralelos son escasos y de diferente configuración. Se sabe de una plataforma Stewart realizada en el CIATEQ, Aguascalientes [1] así como un prototipo en el CINVESTAV
The study and applications of parallel manipulators (PM) have been increased over the last few years. Easy to build, precision of movements, big ratio load to weight and high permissible acceleration are some of its advantages. An important inconvenience is the small workspace. However, if the required workspace is known, as it is in most industrial applications, a robot could be designed to guarantee good performance in the desired workspace. This thesis has the purpose of studying and analyzing the geometric model of a specific parallel robot and its relation to the inverse kinematics and workspace; this would provide us with robot design criteria. For the development of the inverse kinematics, the needed movements of all links were calculated in order to achieve a pose, given in general coordinates. Because of its structure, the PM's have a complex workspace form, so severe! Proposals of the form of the workspace were developed. The volume of the workspace is introduced as a validation and comparison parameter of the proposals, which are basically three: 1) approximation by a regular geometric body, 2) interpolation, consists of finding an approximated equation of the edge of the workspace and then rotates it around z axis; and 3) characterization, is the integration of planes into a final volume. These proposals were tested with several PM's structures. The characterization proposal showed good performance while it provides direct relations with the PM's geometry, which makes it a powerful tool for PM's design. Few parallel manipulators research projects have been reported in Mexico: CIATEQ, Aguascalientes developed a Stewart platform [1], and a prototype was developed in CINVESTAV
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/746
Other Identifiers: Espacio de trabajo
Geometric model
Modelo geométrico
Parallel manipulator
Robot paralelo
Workspace
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