Manipulatory równoległe 3(TRRR) i 3(TRTR) o liniowym modelu kinematyki

• Autorzy: Mianowski K.

Warianty tytułu

EN

Paralell manipulators 3(TRRR) and 3(TRTR) with linear model of kinematics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono projekty manipulatorów równoległych o strukturach 3(TRRR) i 3(TRTR) charakteryzujące się liniowymi modelami opisu kinematyki. Manipulatory mogą mieć zastosowanie jako zadajniki typu haptic device do zadawania ruchu w systemach telemanipulacji i jako mechanizmy posuwów podstawowych dla maszyn obróbczych typu frezarka CNC lub w konstrukcji maszyn do szybkiego prototypowania. Dzięki odpowiedniemu doborowi schematu kinematycznego oraz parametrów geometrycznych mechanizmu, platforma ruchoma manipulatora może przemieszczać się w przestrzeni 30 dokładnie odtwarzając składowe x-y-z z translacyjnych układów napędowych ulokowanych na podstawie i z zachowaniem stałej orientacji. Rozwiązania charakteryzują się przejrzystością konstrukcji, prostotą układu kinematycznego, zwartością i lekkością oraz niskim kosztem wykonania. Przedstawione koncepcje stanowią kolejne rozwinięcie wcześniejszych rozwiązań autora w zakresie robotycznych rekonfigurowalnych równoległych systemów modułowych pozwalających na różne sposoby zapewnić obsługę szerokiej gamy różnorodnych procesów. W konstrukcjach manipulatorów zastosowano ogólnie dostępne na rynku gotowe podzespoły.

EN

Three concepts of mechanical design of parallel manipulators with 3(TRRR) and 3(TRTR) structures are presented in the paper. Manipulators can be applied as haptic devices with force feedback control in telemanipulation, or as a support mechanisms in new CNC machines, and in the novel solutions of machines for rapid prototyping. Special kinematic system and kinematic parameters of presented solutions cause that kinematic model of the manipulator is linear and is not dependent on the other factors. Manipulator has 3 DOF's and can move the platform with constant orientation with linear input-output equations. Presented solutions are simple, compact and relatively cheap.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; kinematyka robota; dynamika robota; manipulator równoległy; model liniowy

EN

robotics; robot kinematics; robot dynamics; parallel manipulator; linear model

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 195, t. 1
• Strony: 145--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Mianowski K.

• Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• [1] Fitzgerald J., M.: Evaluating the Stewart Platform for Manufacturing, Robotics Today, Vol. 6, No. 1, 1993,
• [2] Kong X., Gosselin C.: A Class of 3-DOF Translational Parallel manipultors with Linear Input-Output Equations, Proc. of Workshop on Fund. Iss. and Future Research Directions for Paraltel Mechanisms and Manipulators, Quebec City Canada, 2002, pp. 25-32,
• [3] Mianowski K.: 3-D Lever Mechanism of a robot of 6 Degrees of freedom, app. to the proc. of Fifth World Conf. on Robotics Research, Cambridge, Mass. 1994,
• [4] Mianowski K.: Parallel and Serial-Parallel Robots for the Use of Technological Applications, proc. Int. Workshop on Parallel Kinematic Machines, Milano 1999, pp. 39-46,
• [5] Mianowski K.: Parallel mechanical system for 3-D measure of smooth surfaces, Proc. of XVI IMEKO World Congr. Vienna 2000,
• [6] Mianowski K.: On some properties of POLMAN-3L parallel manipulator to the use as a 3-D measuring system for industrial/educational applications, Proc. Int. Workshop on Parallel Mechanisms, Quebec City, 2002,
• [7] Mianowski K., Nazarczuk K.: Nowe koncepcje manipulatorów z mechanizmami równoległowodowymi, w Postępy Robotyki, Systemy i współdziałanie robotów, Praca zbiorowa pod red. K. Tchonia, WKŁ, Warszawa, 2006, str. 13-32,
• [8] Mianowski K., Wojtyra M.: Wirtualny model manipulatora Polman-6l typu Platforma Stewarta przeznaczonego do pomiarów, w Postępy Robotyki, Sterowanie robotów z percepcja otoczenia, Praca zbiorowa pod red. K. Tchonia, WKŁ, Wrocław 2005, str. 315-322,
• [9] Stewart D.: A Platform with Six Degrees of Freedom, Proc. Instn. Mech. Engrs.1965-66, pp. 371-378
• [10] Tsai L. W., Kim H.S.: Design Optimization of a Cartesian Parallel Manipulator, Proc. DETC'02, ASME, Montreal, Canada, 2002, 8 pages,
• [11] Yoshikawa T.: Dynamic Manipulability of Robot Manipulators, Journal of Robotics Systems, 2(1), J. Wiley & Sons, Inc. 1985, pp. 113-124,
• [12] Kolmaga M.: Projekt systemu manipulacyjnego ze sprzężeniem zwrotnym od siły do zastosowania w telemanipulacjach chirurgicznych, praca dyplomowa na Wydz. MEiL PW pod kier. K. Mianowskiego, Warszawa 2015,
• [13] Moroz A.: Projekt zadajnika ruchu ze sprzężeniem zwrotnym od siły, praca dyplomowa na Wydz. MEiL PW pod kier. K. Mianowskigo, Warszawa 2015,
• [14] Salisbury J. K., Craig J. J., Articulated Hands: Force Control and Kinematic Issues, Int. J. Robotics Research, Vol. 1, No. 1, 1982, str. 4-17.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.