On the Experiment Design for Direct Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

Díaz‐Rodríguez, Miguel; Iriarte, Xabier; Mata, Vicente; Ros, Javier

doi:10.1163/156855308x397550

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“…Por lo que en [12] analizan los indicadores y evalúan los distintos conceptos de indicadores cinemáticos usados hasta el momento, las diversas alternativas de cálculo, y las características, virtudes o defectos atribuidos a los mismos. El estudio concluye que el empleo combinado del número de condicionamiento y una medida de la manipulabilidad es común en trabajos sobre diseño óptimo.…”

Section: Antecedentesunclassified

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Estrategia de optimización para la síntesis dimensional de un robot paralelo5R para una aplicación de mesa de corte

Ramirez-Matheus

Díaz‐Rodríguez

González‐Estrada

2017

revuin

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Este artículo puede compartirse bajo la licencia CC BY-ND 4.0 y se referencia usando el siguiente formato: A. Ramirez-Matheus, M. Díaz-Rodríguez, O. A. González-Estrada, "Estrategia de optimización para la síntesis dimensional de un robot paralelo 5R para una aplicación de mesa de corte", UIS Ingenierías, vol. RESUMENTareas industriales como el corte X-Y pueden ser realizadas por robots planos. En este sentido, el robot paralelo plano de 2 Grados de Libertad (GdL) y 5R puede ser empleado como concepto de diseño. Un robot paralelo está conformado por varias cadenas cinemáticas cerradas, lo que le da una estructura que permite una mejor distribución de las cargas soportadas. Los robots paralelos presumen características ventajosas en cuanto a la relación peso del robot y peso de la carga soportada, tienen mayor velocidad, rigidez y precisión. Como principal contrapartida, los robots paralelos tienen un espacio de trabajo reducido. En este trabajo, se busca diseñar un robot plano de 2GdL 5R de forma tal que su espacio de trabajo sea el máximo posible y que además presente óptima destreza. Para ello, se toma ventaja de la técnica de optimización Algoritmos Genéticos (AG) y se desarrolla un procedimiento numérico para optimizar el espacio de trabajo y la agilidad con que el robot puede moverse (destreza). Dos casos de estudio ejemplifican la implementación del procedimiento propuesto.PALABRAS CLAVE: Robot Paralelo, Algoritmo Genético, Optimización, Destreza. ABSTRACTPlanar robots can perform industrial tasks such as CNC X-Y cutter. Among them, the 5R two-degrees-of-freedom (2-DoF) planar parallel robot can become a useful conceptual design. Parallel robots are made of several closed kinematic chains, which gives them a structure enabling to bear more payload. These robots present the advantages of better load/size capacity, speed, rigidity and precision, while their main drawback is the limited workspace. The paper aim to design the 5R-2DoF parallel robot so that its reachable workspace will be maximum and also with optimal dexterity. In this sense, we take advantage of the Genetic Algorithms (GA) in order to develop an approach for optimal design of the robot. The paper shows a path to follow to design the robot taking into account a maximum workspace with dexterity. We present two study cases to test the performance of the proposed approach.

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Section: Antecedentesunclassified

“…Tal como se propone en [12] y [14] la optimización del RP 5R considerará como objetivo lograr un máximo espacio de trabajo y a su vez una buena destreza. Para construir la función objetivo es necesario desarrollar una estrategia para estimar tanto el espacio de trabajo como la destreza.…”

Section: Descripción Del Robot 2-gdl 5runclassified

Estrategia de optimización para la síntesis dimensional de un robot paralelo5R para una aplicación de mesa de corte

Ramirez-Matheus

Díaz‐Rodríguez

González‐Estrada

2017

revuin

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“…Two well-accepted criteria for choosing the objective function are: 1) The condition number of the observation matrix κ(W) [24], 2) To maximize a scalar measurement of the information matrix, or 3) Multicriteria approach [27]. For the proposed methodology the condition number of the observation matrix κ(W) was selected as the objective function.…”

Section: Design Of Trajectoriesmentioning

confidence: 99%

A methodology for dynamic parameters identification of 3-DOF parallel robots in terms of relevant parameters

Díaz‐Rodríguez

Mata²,

Valera

et al. 2010

Mechanism and Machine Theory

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“…El objeto es diseñar los experimentos de forma tal que se incremente la certidumbre con la cual se identifican los parámetros. En este sentido, se presentará el diseño del experimento por medio de un procedimiento multicriterio (Díaz-Rodríguez et al, 2009a). La validación del procedimiento metodológico así como también el diseño de experimentos se implementará experimentalmente sobre robot paralelos completos de 3-GDL, a saber; un robot de configuración 3-RPS, que se disponía de trabajos previos, y de un robot de configuración 3-PRS.…”

Section: Simulación Dinámica Basada En Parámetros Identificados 133unclassified

“…Luego de su introducción, la importancia de diseñar las trayectorias ha sido resaltada por diversos autores que la han considerado en la identificación de parámetros de robots seriales (Calafiore y Indri, 1998, Gautier, 1992, Park, 2006, Presse y Gautier, 1993, Schaefers et al, 1996, Swevers et al, 1997. De igual manera, el diseño de experimentos basado en el nivel de excitación de la trayectoria ha sido empleado para la identificación de robots paralelos (Abdellatif et al, 2005b, 2008, Díaz-Rodríguez et al, 2009a. La selección de las trayectorias depende de la forma en que van a ser identificados los parámetros, es decir, si todos los parámetros van a ser identificados de forma simultanea, mediante un solo experimento o por otra parte, en experimentos separados.…”

Section: Diseño De Experimentosunclassified

Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos

Díaz‐Rodríguez¹,

Ángel²

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En Valencia, a de de 2009. ResumenLos robots paralelos constituyen un campo de investigación muy activo en losúlti-mos 20 años. Frente a los robots seriales presentan, fundamentalmente, dos conocidas ventajas como son, una mayor precisión en el posicionamiento y una mayor rigidez con respecto a la relación entre sus dimensiones y la carga de trabajo máxima. Los principales inconvenientes de estos robots paralelos son un espacio de trabajo más reducido y problemas específicos a la hora de planificar su control.Las aplicaciones industriales demandan cada vez más de una mayor precisión por lo que se debe de disponer de robots con controladores robustos basados en el conocimiento del modelo dinámico. Por otra parte, si se requieren simulaciones realistas se debe disponer de modelos dinámicos precisos para así evaluar con mayor certeza los posibles escenarios de operación de dichos robots antes de su puesta en práctica en el proceso industrial. La precisión del modelo dinámico depende en gran medida de la certeza con la que se puedan determinar los parámetros dinámicos del modelo, esto es: masas, localización del centro de gravedad, términos del inercia y paráme-tros de fricción. Entre las técnicas que se han propuesto para su determinación, la identificación de parámetros dinámicos por medio de métodos experimentales es la que ha proporcionado mejores resultados. Dichas técnicas de identificación han sido aplicadas en mayor medida a la determinación de los parámetros dinámicos de los robots seriales, siendo su aplicación a robots paralelos más escasa. Esta tesis se enmarca dentro de una linea de investigación sobre la identificación de parámetros dinámicos que se ha venido desarrollando en elÁrea de Ingeniería Mecánica de la Universidad Politécnica de Valencia durante losúltimos 10 años.Uno de los aspectos que se ha demostrado más importante en la identificación consiste en diseñar las trayectorias a partir de las cuales se extraen los datos en los que se va a basar la identificación. El objetivo que se pretende es el de diseñar los experimentos de forma tal de que se incremente la certidumbre con la cual se identifican los parámetros. En este sentido, se presenta el diseño del experimento basado en técnicas multicriterio.Uno de los resultados más relevantes de la presente tesis, es que no siempre el empleo de modelos dinámicos subyacentes muy complejos redunda en unos parámetros identificados más ajustados a la realidad. Esto es, se ha constatado de forma experimental que puede ser preferible considerar modelos más simples, pero constituidos por parámetros con una mayor significación a la hora de definir el comportamiento dinámico del sistema mecánico.i ii En la presente tesis se propone una metodología completa para la identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos. Los aspectos más relevantes de la metodología propuesta se pueden resumir en: 1) A partir de la identificación de parámetros considerando un modelo dinámico subyacente completo, ir reducien...

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On the Experiment Design for Direct Dynamic Parameter Identification of Parallel Robots

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Estrategia de optimización para la síntesis dimensional de un robot paralelo5R para una aplicación de mesa de corte

Estrategia de optimización para la síntesis dimensional de un robot paralelo5R para una aplicación de mesa de corte

A methodology for dynamic parameters identification of 3-DOF parallel robots in terms of relevant parameters

Identificación de parámetros dinámicos de robots paralelos basada en un conjunto de parámetros significativos

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