Modelling and simulation of a cable-driven parallel planar robot

Authors

  • Claudia Mena Huerta División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.
  • Renata Cebada Posadas División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.
  • Sergio Javier Torres Méndez División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.
  • José Rafael Mendoza Vázquez División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.
  • Vicente Ramírez Palacios División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.

DOI:

https://doi.org/10.30973/progmat/2020.12.1/4

Keywords:

Cable-driven robots, modelling, kinematics, Matlab, Singularities analysis

Abstract

Cable-driven planar robots are robotic systems which have closed-loop kinematic chains. In this article is presented the modelling and simulation of a planar robot based system which has four cables arranged in a parallel way. The methodology developed at this paper begin by describing as a whole, later it is presented the sysmtem’s degrees of freedom and the joints schematic diagram are defined. Also it is realized a velocities study and a singularities analysis. Finally the system’s kinematic equations of the proposed system are developed, direct kinematics and inverse kinematics and, finally, it is showed the results validated by a computer program by Matlab Simulink.

Author Biographies

Claudia Mena Huerta, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.

Claudia Mena Huerta, recibió el título de Ingeniera en Electrónica por parte del Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla en 2015. Actualmente es estudiante de tiempo completo de la Maestría en Ingeniería Electrónica con línea de investigación en Sistemas mecatrónicos interactivos aplicados al control de procesos, en el Instituto Tecnológico de Puebla desde 2017 a través del Programa Nacional de Posgrados de Calidad por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt); con tema de tesis Control de un robot activado por cables

Renata Cebada Posadas, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.

Renata Cebada Posadas, es licenciada en ciencias de la electrónica en 2015 por parte de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) y actualmente es estudiante de tiempo completo de la Maestría en Ingeniería en Electrónica con línea de investigación en Sistemas mecatrónicos interactivos aplicados al control de procesos, perteneciente al PNPC del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, por parte del Instituto Tecnológico de Puebla con tema de tesis aplicado al Control de un robot paralelo activado por cables mediante visión artificial.

Sergio Javier Torres Méndez, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.

Sergio Javier Torres Méndez, recibió el grado de Doctor en Ciencias en Ingeniería Mecánica en 2014 por parte de la Universidad de Waterloo, Ontario, Canadá; el grado de Maestro en Ciencias en Electrónica en 2008 por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, y el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica por parte del Instituto Tecnológico de Veracruz en 1995. Es profesor de tiempo completo en el Instituto Tecnológico de Puebla desde 1995. Es miembro del cuerpo académico Sistemas interactivos y realidad virtual. Sus intereses de investigación se relacionan con el diseño y desarrollo de robots de alta velocidad y de sistemas mecatrónicos interactivos para la asistencia humana.

José Rafael Mendoza Vázquez, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.

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 del área de robótica y control con énfasis en robótica, control de movimiento, modelado, procesamiento de señales y sistemas interactivos.

Vicente Ramírez Palacios, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas. Puebla, Puebla, México.

Recibió el grado de Maestro en Ciencias en Electrónica en 1997 por parte del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE). Recibió el título de Ingeniero Industrial en Electrónica en 1996 por parte del Instituto Tecnológico de Puebla. Es profesor de tiempo completo a nivel Licenciatura en el Instituto Tecnológico de Puebla. Trabajando en Automatización y Control de Procesos, utilizando algoritmos PID, Lógica Difusa y Redes Neuronales; comunicando los procesos a través de Redes Industriales como son: Red ASi, Red Profibus y Red Ethernet, teniendo Control y Adquisición de Datos de los procesos por medio de un SCADA. Es miembro del cuerpo académico Sistemas interactivos y realidad virtual.

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Published

2020-02-28

How to Cite

Mena Huerta, C. ., Cebada Posadas, R., Torres Méndez, S. J., Mendoza Vázquez, J. R., & Ramírez Palacios, V. . (2020). Modelling and simulation of a cable-driven parallel planar robot. Programación Matemática Y Software, 12(1), 42–52. https://doi.org/10.30973/progmat/2020.12.1/4

Issue

Vol. 12 No. 1 (2020): Febrero de 2020

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