Desarrollo de un algoritmo que permita la implementación futura de un software para el análisis cinemático inverso de mecanismos en 3D
La presente tesis tiene por objetivo la elaboración de un algoritmo para el análisis cinemático inverso de mecanismos en el espacio, el cual abarcar mecanismos clásicos y mecanismos empleados en la actualidad, tales como brazos robóticos. Con el fin de realizar el análisis cinemático de diversos...
| Autor Principal: | Peinado Bravo, Ángel Agustín César |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6606 |
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| Sumario: |
La presente tesis tiene por objetivo la elaboración de un algoritmo para el análisis
cinemático inverso de mecanismos en el espacio, el cual abarcar mecanismos clásicos y
mecanismos empleados en la actualidad, tales como brazos robóticos. Con el fin de
realizar el análisis cinemático de diversos mecanismos usando el mismo algoritmo, se
plantea el uso de un método iterativo para la evaluación de las ecuaciones de movimiento.
En este proceso se usan los parámetros de Euler como sistema de coordenadas
generalizadas, así como la pseudo-inversión para la resolución de la inversión del
jacobiano y el método de Newton-Raphson como método de minimización. Además, se
presenta una librería de juntas para el modelamiento de diferentes tipos de juntas entre
eslabones, permitiendo el estudio de diversos mecanismos. El algoritmo se implementa
en el programa de Matlab, emplea archivos tipo texto para el ingreso de información y
ofrece una interfaz tipo GUI para la obtención de diversas gráficas requeridas por el
usuario. Durante la elaboración del algoritmo se presentaron dificultades en la eliminación
de restricciones redundantes y evasión de singularidades del mecanismo, en específico
en mecanismos contenidos en un plano. Esta dificultad fue superada empleando modelos
depurados por parte del usuario. Para la validación del algoritmo se desarrollaron dos
ejemplos de aplicación, un mecanismo clásico Biela-Manivela-Corredera y un brazo
robótico tipo esférico. Los resultados obtenidos en estos ejemplos usando el algoritmo
implementado y los obtenidos por otros autores son similares, apreciándose una
adecuada correspondencia en los valores de posición, velocidad y aceleración. El
algoritmo elaborado e implementado presenta subrutinas específicas y una librería de
juntas que pueden ser empleados en un programa para el análisis cinemático y dinámico
de mecanismos espaciales a ser desarrollado en un futuro. |
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