Design And Analysis Of A Novel Kinematically Redundant Parallel Robot With All Actuators Located At The Base
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Design and analysis of a novel kinematically redundant parallel robot with all actuators located at the base
Author: Zhou Zhou (Auteur de Design and analysis of a novel kinematically redundant parallel robot with all actuators located at the base)
language: en
Publisher:
Release Date: 2024
Cette thèse propose et analyse un nouveau robot parallèle cinématiquement redondant (KRP) avec tous les actionneurs situés à la base. La structure de base du robot provient de travaux antérieurs, c'est-à-dire que trois jambes avec 3 degrés de liberté (ddls) chacune sont attachées à la plate-forme mobile par trois liaisons redondantes, ce qui donne un robot KRP avec (6+3) degrés de liberté. Cette thèse se concentre sur quatre thèmes. Tout d'abord, un nouveau robot parallèle à 3 ddls utilisé comme jambe du robot KRP est proposé, et tous les actionneurs sont situés à la base afin de réduire l'inertie des parties mobiles. De plus, les actionneurs sont placés près les uns des autres pour minimiser l'encombrement et produire un espace de travail relativement grand. Les problèmes cinématiques tels que la modélisation cinématique, le problème inverse/direct, l'analyse des singularités et l'espace de travail sont analysés en détail. En outre, pour simplifier l'analyse de l'espace de travail et agrandir l'espace de travail, une conception améliorée du robot à 3 ddls est proposée. L'établissement de modèles dynamiques pour les robots parallèles est un défi en raison des relations complexes entre les vitesses et les forces induites par leur structure en boucle fermée. Cette thèse propose plusieurs méthodes de modélisation simplifiées pour les robots parallèles. Le premier type est dérivé de l'approche lagrangienne et l'idée centrale est de réduire la complexité des expressions représentant l'énergie pour le robot. Par conséquent, ces méthodes ont une bonne généralité et sont disponibles pour divers robots parallèles. Cependant, pour certains robots parallèles (par exemple, le robot à 3 ddls proposé), même en utilisant la méthode simplifiée, les calculs d'énergie sont légèrement complexes. Compte tenu de cela, une autre méthode de modélisation simplifiée basée sur l'approche de Newton-Euler est proposée et analysée. Étant donné que le nouveau robot KRP a une structure similaire à celle des robots KRP précédents, la plupart des méthodes analysées dans les travaux précédents peuvent être directement utilisées. Par conséquent, cette thèse ne résout que brièvement le problème inverse/direct, explique la singularité du point de vue de la force, donne le modèle dynamique et montre la structure et le modèle CAO du prototype du nouveau robot KRP. Enfin, cette thèse propose une méthode générale de contrôle de préhension par laquelle le robot KRP peut faire fonctionner à distance une pince pour générer les forces de préhension requises tout en déplaçant la plate-forme, toutes les actions étant pilotées par les mêmes actionneurs. Le modèle de contrôle de préhension se compose d'un modèle de contrôle du mouvement des jambes et d'un modèle de contrôle de la force des jambes, où la force de préhension peut être contrôlée indépendamment. En conséquence, le modèle de contrôle en force utilise un contrôleur en boucle ouverte, simple à mettre en œuvre et efficace.
Proceedings of the 2025 CCToMM Symposium on Mechanisms, Machines, and Mechatronics
This book gathers the latest fundamental research contributions, innovations, and applications in the field of robotic mechanical systems, machines, and mechanisms, as presented by leading researchers at the 13th CCToMM Symposium on Mechanisms, Machines, and Mechatronics (2025 CCToMM M^3 Symposium), held in Ottawa, Canada on June 19-20, 2025. It covers highly diverse topics, including soft, wearable and origami robotic systems; applications to walking, flying, climbing, underground, swimming and space systems; human rehabilitation and performance augmentation; design and analysis of mechanisms and machines; human-robot collaborative systems; service robotics; mechanical systems and robotics education; and the commercialization of mechanical systems and robotics. The contributions, which were selected by means of a rigorous international peer-review process, highlight numerous exciting and impactful research results that will inspire novel research directions and foster multidisciplinary research collaborations among researchers from around the globe.
Cable-Driven Parallel Robots
This book presents proceedings of the third international conference in this field, continuing the success of the previous events. The peer-reviewed and the selected papers are arranged to make the proposed book the most recent and complete overview on the State-of-the-Art in Cable-Driven Parallel Robots! The conference took place 2017 in Quebec, QC, Canada,