Análisis del error cinemático y calibración autónoma de un robot paralelo 5PUS-RPUR

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Ingeniería mecánica
• Sistemas de control

Sus antecedentes:

• Los robots paralelos requieren una calibración cinemática precisa para una precisión absoluta.
• Los métodos convencionales luchan con el acoplamiento complejo de parámetros de error, lo que lleva a una calibración subóptima.
• Las técnicas existentes pueden converger a la óptima local, lo que limita la eficacia de la calibración.

Objetivo del estudio:

• Proponer una nueva metodología de autocalibración para robots paralelos utilizando una estrategia de optimización global.
• Para mejorar la precisión absoluta y el rendimiento de los robots paralelos.
• Para hacer frente a las limitaciones de los métodos convencionales de calibración cinemática.

Principales métodos:

• Se estableció la cinemática inversa utilizando la teoría de tornillos para un robot paralelo 5PUS-RPUR.
• Se realizó un análisis de sensibilidad mediante diferencias finitas para identificar las fuentes de error crítico.
• Se ha utilizado el muestreo del punto más alejado para la selección de un punto de medición uniforme.
• Construido un algoritmo genético (GA) de función objetivo que integra el actuador y la plataforma para presentar errores.
• Se aplicó un enfoque de función de penalización para las restricciones no lineales.

Principales resultados:

• El método de optimización global propuesto mejoró significativamente la precisión de posición del robot en todo el espacio de trabajo.
• El análisis de sensibilidad filtró y eliminó con eficacia las fuentes de error insignificantes.
• El muestreo del punto más alejado garantizó una cobertura completa del espacio de trabajo para las mediciones.
• El GA integró con éxito múltiples fuentes de error para una calibración robusta.

Conclusiones:

• La novedosa metodología de autocalibración ofrece un rendimiento superior en comparación con los enfoques de vanguardia existentes.
• La estrategia de optimización global supera efectivamente los problemas de optimización local en la calibración de robots en paralelo.
• Este método proporciona una solución robusta y precisa para mejorar la precisión cinemática del robot paralelo.