Método de discretização por intervalos para o espaço de trabalho de robôs paralelos

YE Peng-da ,  

YOU Jing-jing ,  

QIU Xin ,  

XU Shuai ,  

RU Yu ,  

摘要

Considerando as deficiências da baixa precisão de cálculo e pontos perdidos ao usar o método tradicional de discretização por pontos para calcular o espaço de trabalho de robôs paralelos, foi escolhido como objeto de estudo o robô paralelo planar 3-RPR, e proposta uma metodologia de discretização por intervalos de alta precisão e sem perda de pontos, baseada na teoria matemática dos intervalos. Foram derivadas expressões analíticas para a cinemática inversa do robô e, utilizando a discretização por intervalos, calculou-se seu espaço de trabalho de posição/postura. Compararam-se o método de discretização por intervalos e o de discretização por pontos em eficiência, precisão e sensibilidade a erros. Os resultados mostram que, com o aumento da precisão de cálculo, a vantagem de eficiência da discretização por intervalos torna-se cada vez mais evidente; os erros de cálculo dos métodos por intervalos e por pontos foram 0,002% e 0,272%, respectivamente; a sensibilidade a erros das dimensões estruturais do robô foi de 0,394 para o método por intervalos e 0,396 para o método por pontos. Isso demonstra que a estabilidade numérica do método por intervalos é claramente superior à do método por pontos. Este método e suas conclusões oferecem orientações teóricas para a otimização topológica e o planejamento de trajetórias de robôs paralelos.

关键词

robô paralelo; espaço de trabalho; método de discretização por intervalos; método de discretização por pontos; estabilidade numérica

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