Parallel manipulator belongs to group of mechanisms with closed kinematic chains. This feature involves both advantages and disadvantages. The study examined the issue of accuracy of a planar system with three degrees of freedom, with revolute pairs, showing the effect of errors of the drives settings on effector positioning deviation. Enclosed is a numerical example for which analyzed the deviation in motion manipulator when going through the singular configuration. Based on the analysis was determined the area around the singular positions for which to obtain the orientation of the assumed accuracy is impossible.
W pracy sformułowano i przedstawiono podstawowe związki analizy kinematycznej dla przestrzennego mechanizmu równoległego o trzech stopniach swobody. Wyprowadzono równania więzów oraz przeprowadzono analizy równań w celu opisania i wyznaczenia położeń osobliwych. Położenia osobliwe mechanizmu wyznaczono dla zadania prostego i odwrotnego kinematyki.
EN
The basic formulas of kinematic analysis of the space parallel mechanism with three degree of freedom were described and presented in the work. The constraints equations were worked out for mechanism and the equations to determine singularity position were prepared. The singularity positions of the parallel mechanism for direct and inverse kinematic problem were solved.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with determining singular configurations for a group of 3 DOF planar parallel manipulators whose links form revolute and prismatic pairs. Relations for Jacobian matric determinants for selected mechanisms are derived. The form of the equations differs depending on the structure of the inner part of the manipulators belonging to the Assur groups of the 3 rd class. An analysis of the relations shows that singular configurations occur when Assur points coincide. Due to the approach proposed, singular configurations can be determined using classical kinematic analysis methods, without it being necessary to specify a Jacobian determinant and to define its zeroing conditions. Also a method of determining singuylar configurations from auxiliary mechanisms" characteristic point trajectory is proposed. The research results make it easier5 to define the conditions in which singular configurations occur.
PL
W artykule podjęto problem wyznaczania położeń osobliwych grupy płaskich manipulatorów równoległych o trzech stopniach swobody, których człony tworzą pary obrotowe i postępowe. Przedstawiono wyrażenia opisujące wyznaczniki macierzy Jacobiego dla wybranych mechanizmów. Forma otrzymanych równań zależy od budowy strukturalnej wewnętrznej części manipulatorów tworzących tzw. grupy Assura III klasy. Analiza otrzymanych wyrażeń pokazała, że położenia osobliwe odpowiadają tym, w których punktu Assura pookrywają się. Zaprezentowane podejście umożliwia określenie konfiguracji osobliwych jedynie na podstawie klasycznych metod analizy kinematycznej. Bez obliczania wartości wyznacznika macierzy Jacobiego i definiowania warunków zerowania się tego wyrażenia. Ponadto zaproponowano metodę określania położeń osobliwych na podstawie trajektorii punktu charakterystycznego mechanizmów pomocniczych. Przedstawione wyniki badań ułatwiają określanie warunków występowania położeń osobliwych.
Analizowany manipulator równoległy typu MR3R6C o trzech stopniach swobody ma za zadanie realizację dowolnych trajektorii przestrzennych przy stafej orientacji członu biernego. Istotne znaczenie ma dobór układu sterowania. W pracy dokonano syntezy układu sterowania, analizy dynamiki manipulatora i wpływu zakłóceń. Zilustrowano przykładowymi obliczeniami.
EN
Analysed 3 DOF parallel MR3R6C manipulator can realise any three-dimensional trajectory with constant orientation of platform. The choice of control has very important meaning. The synthesis of control system, analysis of manipulator dynamic and influence of perturbations has been made in the work. Some numerical examples were included.
Jedną z negatywnych cech manipulatorów równoległych, w tym płaskich, jest występowanie położeń osobliwych, które należy omijać przy planowaniu ruchu. W rzeczywistych układach istnieje problem dopuszczalnych "odległości" układu od konfiguracji osobliwych. Jest to istotne m.in. dlatego, że strefa robocza jest relatywnie mała i każde jej zmniejszenie jest niepożądane. W pracy rozpatrzono zagadnienia dokładności układu płaskiego o trzech stopniach swobody, z parami obrotowymi, pokazując wpływ błędów ustawienia napędów na odchyłki pozycjonowania efektora. Przedstawiono zarys metody opisu konfiguracji i wyznaczania współczynników wpływu. Załączono przykład liczbowy, dla którego analizowano odchyłki w ruchu manipulatora z przechodzeniem przez konfiguracje osobliwe.
EN
One of the disadvantages of parallel manipulators, including planar ones, is the existence of singular positions, which are to be avoided in motion planning. In real systems there is a question of the "distance" from singular position. It is very essential since the workspace is relatively small and every limitations are undesirable. In the paper accuracy analysis of three degree of freedom planar system with rotational pairs has been considered showing the influence of actuator position errors on effector's position and orientation deviations. The method of position description as well as accuracy analysis is presented. For an exemplary system the path deviations including those close to singularities have been presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.