Diseño, fabricación y validación de un robot paralelo ultraflexible de 3 grados de libertad para operaciones de Pick&Place

• MIKEL DIEZ SÁNCHEZ ^[1] ; FRANCISCO JAVIER CAMPA GÒMEZ ^[1] ; DANIEL DIAZ CANEJA ^[1] ; ÓSCAR ALTUZARRA MAESTRE ^[1]
  1. [1] Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea

     Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea

     Leioa, España

     
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 25, Nº 2, 2021, págs. 3-11
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design, manufacture and validation of a compliant 3 degrees of freedom parallel robot for Pick&Place operations
• Enlaces
  • Texto Completo Ejemplar
• Resumen
  • español

    Una de las aplicaciones más extendidas en el ámbito de los manipuladores paralelos es la de pick and place. Las ventajas dinámicas de estos manipuladores frente a los robots tradicionales, los hacen idóneos para entornos donde la precisión y la velocidad son requisitos fundamentales. De todas formas, y pese a sus ventajas, los manipuladores paralelos no han logrado una representación notoria en los entornos de trabajo colaborativos, donde su alta rigidez y sus capacidades dinámicas se ven limitadas por el riesgo de accidente o lesión del trabajador que comparte espacio de trabajo con el robot. Es por este motivo que el desarrollo de manipuladores paralelos con elementos flexibles es interesante. La menor rigidez de los elementos y su capacidad de deformación, disminuyen notablemente el riesgo de sufrir una lesión en caso de un mal funcionamiento o un accidente. En este artículo se presenta un diseño de un manipulador paralelo flexible de tres grados de libertad. El problema de posición de los elementos flexibles es resuelto mediante el modelo de Kirchhoff. Se ha desarrollado un modelo mecatrónico que integra la dinámica del manipulador, el sistema de control, y los actuadores. Finalmente se ha construido un prototipo y se han realizado medidas experimentales para validar los modelos desarrollados.

  • English

    One of the most widespread applications in the field of parallel manipulators is that of pick&place operations. The dynamic advantages of these manipulators compared to traditional robots make them ideal for environments where precision and speed are fundamental requirements. In any case, and despite their advantages, parallel manipulators have not achieved a noticeable representation in collaborative work environments, where their high rigidity and dynamic capabilities are limited by the risk of accident or injury to the worker who shares the workspace. It is for this reason that the development of parallel manipulators with flexible elements is interesting. The lower rigidity of the elements and their capacity for deformation significantly reduce the risk of injury in the event of a malfunction or accident. This article presents a design of a flexible three-degree-of-freedom parallel manipulator. The position problem of the flexible elements is solved by means of the Kirchhoff model.

    A mechatronic model has been developed that integrates the dynamics of the manipulator, the control system, and the actuators. Finally, a prototype has been built and experimental measurements have been carried out to validate the models developed.