Un banco de pruebas para medir la deflexión transversal de un manipulador de enlace flexible
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Publicado en
Communications in Computer and Information Science, 1865-0937, Vol.916, 2018 p. 395-407
Publicado por
Springer Nature Switzerland AG.
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Resumen
En este trabajo presentamos un banco de pruebas para medir la deflexión transversal en diferentes partes de un eslabón de un manipulador de eslabones flexibles. Para la modelización matemática del enlace se ha utilizado la teoría de la viga de Euler-Bernoulli como simplificación de la teoría de la elasticidad lineal, que permite calcular la carga y las características de deflexión de una viga. Para medir la deflexión transversal de la viga, se han utilizado disposiciones de galgas extensiométricas que se han colocado en tres puntos del eslabón flexible, el banco de pruebas, permitiendo reconstruir la posición de la viga teniendo en cuenta la posición real del extremo. -efecto, controlador de movimiento y PC de interfaz en tiempo real. Además de conocer con certeza la posición del brazo manipulador, también se ha considerado en el cálculo de la dinámica del manipulador utilizando Euler-Lagrange y modos asumidos para modelar la deflexión transversal y las vibraciones del haz. Esta información se utilizará en esquemas de control modernos para realizar compensación de deflexión transversal, supresión de vibraciones y asegurar que el efector final alcance el punto de ajuste establecido en el sistema de control en un tiempo finito.
Descripción
Abstract
In this paper, we present a test bed to measure transverse deflection in different parts of a link of a manipulator of flexible links. For the mathematical modeling of the link, the Euler-Bernoulli beam theory has been used as a simplification of the linear elasticity theory, which allows calculating the load and the deflection characteristics of a beam. In order to measure the transverse deflection of the beam, we have used strain gauge arrangements that have been placed at three points of the flexible link, the test bed, allowing to reconstruct the position of the beam taking into account the actual position of the end-effector, the motion controller, and real-time interface PC. In addition to knowing with certainty the position of the manipulator arm, it has also been considered in the calculation of the manipulator dynamics using Euler-Lagrange and assumed modes for modeling the transverse deflection and the vibrations of the beam. This information will be used in modern control schemes to perform transverse deflection compensation, vibration suppression and ensure that the end-effector, reaches the set point set in the control system in a finite time.
Palabras clave
Flexible, Manipulador, Robot, Deflexión transversal, Vibraciones
Keywords
Dynamics, Flexible, Manipulator, Robot, Transverse deflection