Análisis del espacio de trabajo de un robot cartesiano activado por cables

Autores/as

  • Sergio Javier Torres Méndez Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO
  • José Rafael Mendoza Vázquez Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO
  • Vicente Ramírez Palacios Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO
  • Irma Delia Rojas Cuevas Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO
  • Omar Flores Sánchez Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO
  • José Lorenzo Muñoz Mata Universidad Tecnológica de Puebla, Antiguo Camino a la Resurrección No. 1002-A, Zona Industrial Oriente, C.P. 72300, MÉXICO

DOI:

https://doi.org/10.30973/progmat/2016.8.1/2

Palabras clave:

espacio de trabajo, redundancia, robots activados por cables, Optimización

Resumen

En este documento, se ha descrito el espacio de trabajo de un nuevo robot cartesiano activado por cables llamado ITPGrua8. El sistema robótico bajo estudio está formado por una plataforma rígida conectada a una caja estática por medio de un conjunto de cuatro pares de cables y activados por medio de dos motores eléctricos. El arreglo de los ocho cables hace que la plataforma móvil esté restringida a movimientos de traslación pura, manteniendo a su vez, su base con una orientación paralela a la base de la plataforma fija. El espacio de trabajo es obtenido por medio de un método computacional iterativo, el cual evalúa cada posición posible de la plataforma móvil, para diferentes condiciones de tensión en los cables. Finalmente, los resultados numéricos obtenidos muestran la viabilidad del método propuesto para diferentes condiciones de tensiones en los cables.

Biografía del autor/a

José Rafael Mendoza Vázquez, Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO

José Rafael Mendoza Vázquez, recibió el grado de Doctor en Ciencias en Electrónica en 2010 por parte del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y el grado de Maestro en Ciencias en Electrónica en 2003 por la misma institución. Es profesor de tiempo completo en el Instituto Tecnológico de Puebla, en el departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Es miembro del cuerpo académico Sistemas interactivos y realidad virtual. Su investigación se encuentra dentro el área de robótica y control con énfasis en robótica, control de movimiento, modelado, procesamiento de señales y sistemas interactivos.

Irma Delia Rojas Cuevas, Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO

Irma Delia Rojas Cuevas, recibió el grado de Maestra en Ciencias en Ingeniería Industrial por parte del Instituto Politécnico Nacional, sección UPIICSA, en el año 2000, con la especialización en Manufactura. Actualmente, se desempeña como profesor de tiempo completo en el Instituto Tecnológico de Puebla para el Departamento de sistemas y computación. Es miembro del Cuerpo Académico Sistemas interactivos y realidad virtual. Su investigación se encuentra en el área de sistemas interactivos y realidad virtual con énfasis en sistemas mecatrónicos.

Omar Flores Sánchez, Instituto Tecnológico de Puebla, Av. Tecnológico No. 420, Col. Maravillas, C.P. 72220, Puebla, Puebla, MÉXICO

Omar Flores Sánchez, es Doctor en Cómputo Paralelo y Distribuido por la Universidad Politécnica de Valencia, España. Actualmente, se desempeña como profesor de tiempo completo en el Instituto Tecnológico de Puebla para el Departamento de sistemas y computación. Es miembro del Cuerpo Académico Sistemas interactivos y realidad virtual. Su área de interés se centra en el diseño y desarrollo de algoritmos secuenciales y paralelos aplicados a la resolución de problemas de la ingeniería en general.

José Lorenzo Muñoz Mata, Universidad Tecnológica de Puebla, Antiguo Camino a la Resurrección No. 1002-A, Zona Industrial Oriente, C.P. 72300, MÉXICO

José Lorenzo Muñoz Mata, Obtuvo su grado de Doctor en Ciencias Física Aplicada por parte de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP en 2013. Actualmente, se desempeña como profesor de tiempo completo en la Universidad Tecnológica de Puebla para la División de Mecatrónica. Es miembro del SNI nivel 1 desde 2014. Su área de interés se enfoca en el diseño y desarrollo de sensores, y su correspondiente instrumentación y control en sistemas mecatrónicos.

Citas

Yamamoto, M., Yanai, N., and Mohri, A., 1999, Inverse dynamics and control of crane-type manipulator, Intelligent Robots and Systems, 1999. IROS‘99. Proceedings. 1999 IEEE/RSJ International Conference on, Anonymous 2, pp. 1228-1233 vol.2. https://doi.org/10.1109/IROS.1999.812847

Bosscher, P. M., and Ebert-Uphoff, I., 2004, A stability measure for underconstrained cable-driven robots, Robotics and Automation, 2004. Proceedings. ICRA ‘04. 2004 IEEE International Conference on, Anonymous 5, pp. 4943-4949 Vol.5. https://doi.org/10.1109/ROBOT.2004.1302501

Campbell, P. D., Swaim, P. L., and and Thompson, C. J., 1993, Charlotte Robot Technology for Space and Terrestrial Applications, SAE Technical Series, (paper 951520).

Kawamura, S., Choe, W., Tanaka, S., 1995, Development of an ultrahigh speed robot FALCON using wire drive system, Robotics and Automation, 1995. Proceedings., 1995 IEEE International Conference on, Anonymous 1, pp. 215-220 vol.1.

Albus, J., Bostelman, R., and Dagalakis, N., 1993, NIST ROBOCRANE, Journal of Robotic Systems, 10(5) pp. 709- 724.

Brown, G. W., 1987, Suspension System for Supporting and Conveying Equipment, such as a Camera, UNITED STATES PATENT AND TRADEMARK OFFICE GRANTED PATENT, (US4710819).

Yanai, N., Yamamoto, M., and Mohri, A., 2001, Inverse dynamics analysis and trajectory generation of incompletely restrained wire-suspended mechanisms, Robotics and Automation, 2001. Proceedings 2001 ICRA. IEEE International Conference on, Anonymous 4, pp. 3489-3494 vol.4. https://doi.org/10.1109/ROBOT.2001.933158

Kawamura, S., Kino, H., and Won, C., 2000, High-Speed Manipulation by using Parallel Wire-Driven Robots, Robotica, 18(1) pp. 13-21. https://doi.org/10.1017/S0263574799002477

Ming, A. and Higuchi, T., 1994, Study on Multiple Degree-of-Freedom Positioning Mechanism using Wires (Part 1) - Concept, Design and Control, International Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 28(2) pp. 131-138.

Hassan, M., and Khajepour, A., 2007, Minimum- Norm Solution for the Actuator Forces in Cable-Based Parallel Manipulators Based on Convex Optimization, Proceedings 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2007pp. 1498-1503. https://doi.org/10.1109/ROBOT.2007.363196

Pham, C. B., Yeo, S. H., Yang, G., 2009, Workspace Analysis of Fully Restrained Cable-Driven Manipulators, Robotics and Autonomous Systems, 57(9) pp. 901-912. https://doi.org/10.1016/j.robot.2009.06.004

Pott, A., Bruckmann, T., Mikelsons, L. (2009). Closed-form Force Distribution for Parallel Wire Robots. In: Kecskeméthy, A., Müller, A. (eds) Computational Kinematics. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01947-0_4

Antoniou, A., Lu, W-S., Practical Optimization, Algorithms and Engineering Applications, Springer, Second Edition, New York, USA, 2007. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0843-2

Fletcher, R., Practical Methods of Optimization, John Wiley and Sons, Second Edition, New York, USA, 1990.

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Publicado

29-02-2016

Cómo citar

Torres Méndez, S. J., Mendoza Vázquez, J. R., Ramírez Palacios, V., Rojas Cuevas, I. D., Flores Sánchez, O., & Muñoz Mata, J. L. (2016). Análisis del espacio de trabajo de un robot cartesiano activado por cables. Programación matemática Y Software, 8(1), 10–16. https://doi.org/10.30973/progmat/2016.8.1/2

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