Manipuladores Paralelos: síntesis, análisis y aplicaciones

El libro Manipuladores paralelos: síntesis, análisis y aplicaciones, es el resultado del trabajo continuo en el tema de manipuladores paralelos en la Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia, y en la Universidad de los Andes, Venezuela. En el campo de la robótica industrial a nivel latinoamericano existen pocos trabajos o monografías que aborden el tema de los manipuladores paralelos. El esfuerzo realizado para escribir este libro tiene por objeto llenar esa falta de monografías en el área, enfocándose en la síntesis, análisis y aplicaciones de los manipuladores paralelos.

En el libro se presenta, en primera instancia, aplicaciones industriales de los manipuladores paralelos encontrados en la literatura. Se pretende mostrar la evolución que han tenido en los últimos años los manipuladores paralelos en la solución de problemas industriales.

Se presenta una propuesta para la síntesis de tipo de manipuladores paralelos planos de dos y tres grados de libertad, teniendo en cuenta criterios como: espacio de trabajo, análisis de sensibilidad a los errores dimensionales de los eslabones del manipulador, y fabricación. También se incluye el análisis cinemático de los manipuladores planos de dos y tres grados de libertad elegidos, y de dos Manipuladores Delta de tres grados de libertad.

Finalmente se presenta el sistema de control servoasistido por visión del manipulador 3-RRR utilizando una cámara. Se muestra el proceso de calibración, la identificación del objetivo, la implementación de un sistema de estimación de la posición del objetivo basado en filtro de Kalman.

CONTENIDO

PREFACIO

1. INTRODUCCIÓN

2. APLICACIONES

2.1 Aplicaciones iniciales

2.2 Aplicaciones de pick and place (recoger y colocar)  

2.3 Aplicaciones en centros de mecanizado

2.4 Aplicaciones en la cirujía robótica

2.5 Aplicaciones en robótica de rehabilitación

2.6 Aplicaciones en el laboratorio UPV y MECABOT-ULA

2.7 Trabajos relacionados en Colombia

3. SÍNTESIS DE TIPO DE MANIPULADORES

3.1 Manipuladores planos de dos grados de libertad

• Configuraciones estudiadas
• Análisis de sensibilidad
• Espacio de trabajo de los manipuladores planos de dos grados de libertad
• Valoración de las configuraciones

3.2 Manipuladores planos de tres grados de libertad

• Configuraciones estudiadas
• Análisis de sensibilidad
• Espacio de trabajo de los manipuladores paralelos planos de tres grados de libertad
• Valoración de las configuraciones

3.3 Manipuladores espaciales

• Configuraciones de tres grados de libertad
• Configuración con cuatro grados de libertad
• Configuración con cinco grados de libertad
• Configuración con seis grados de libertad

4. ANÁLISIS CINEMÁTICO

4.1 Manipuladores de dos grados de libertad

• Manipulador 2-RPR
• Manipulador 2-RRR
• Manipulador PRR-RRR
• Manipulador PRR-RPR

4.2 Manipuladores de tres grados de libertad

• Manipulador 3-RPR
• Manipulador 3-RPR
• Manipulador 3-RRR

4.3 Manipuladores espaciales

• Manipulador Delta: 3-RSS
• Manipulador Delta con actuadores lineales: 3-PSS

5. IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS INERCIALES

5.1 Modelo dinámico para la identificación

5.2 Modelo en parámetros base

• Transferencia de propiedades inerciales

5.3 Reducción del modelo

• Parámetros relevantes

5.4 Identificación de parámetros

6. CONTROL DE MANIPULADORES

6.1 Consideraciones generales

6.2 Etapas del control

6.3 Tipo de funciones

• Funciones de trayectoria punto a punto
• Funciones de trayectoria continúa

6.4 técnicas de interpolación

• Polinomios ortogonales
• Polinomios trigonométricos
• Filtros dinámicos no lineales

6.5 Descripción del prototipo

6.6 Control cinemático y estudio de posición articular del manipulador

7. SERVOCONTROL VISUAL DE UN MANIPULADOR PARALELO PLANO 3-RRR

7.1 Calibración de la cámara

7.2 Detección del objeto

7.3 Detectores

7.4 Sistema servo control visual

7.5 Estimación de trayectoria del objeto

8.CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA