統合された絶対線形エンコーダを使用した修正されたカーダン関節を持つ被動スチュワート・ゴフプラットフォームの直接運動学の実験的検証

科学分野:

• ロボット工学と制御システム
• 機械工学の機械工学
• メカトロニクス メカトロニクス

背景:

• スチュワート・ゴフ・プラットフォーム (ヘクサポッド) は,ロボット工学で広く使用されています.
• 標準的運動モデルでは,理想的な球形の関節を想定しているが,これは現実世界での応用には適していないことが多い.
• 修正された関節の幾何学は,硬さを改善しますが,運動モデリングを複雑にします.

研究 の 目的:

• 改造されたカルダン関節を備えた受動的なスチュワート・ゴフ・プラットフォームの計算動力学モデルを実験的に検証する.
• 簡略化された共同仮定なしで直接運動と逆運動を解決するための効率的な数値最適化フレームワークを開発する.
• 自律的なポーズ測定のための絶対線形エンコーダーを統合し,IoT対応の再構成可能な固定装置を作成します.

主な方法:

• 直接運動と逆運動の数値最適化ベースのフレームワークの開発.
• 均質変換を用いた直接運動学の繰り返し計算.
• LinACETM 絶対線形エンコーダーを円筒形の脚関節に統合する.
• 理想的な球形接合の分析モデルに対するベンチマーク.

主要な成果:

• 提案された運動モデルの実験的検証.
• ポーズ評価のサブミリメートル精度が実証されています.
• パッシブプラットフォームをIoT対応の再構成可能な固定装置に成功裏に変換しました.

結論:

• 提案された運動モデルは,修正されたカルダン関節を持つ六足体の行動を正確に表しています.
• センサーを搭載したヘクサポッドは,産業用柔軟な固定装置の適用に適しています.
• 絶対エンコーダーの統合により,自律的なセンシングと構成リコールが可能になります.