Análisis cinemático y dinámico de la plataforma Hexaglide

Abstract

El trabajo que se presenta a continuación consiste en el análisis y diseño de la plataforma Hexaglide. Dicha plataforma es un robot paralelo de seis grados de libertad cuyo fin es controlar la posición de una bola situada sobre sí misma. La plataforma se une mediante seis barras de longitud constante a un conjunto de seis guías. Por estas guías se desplazan los actuadores lineales que mueven la plataforma. Por un lado, se han utilizado juntas cardan para unir las barras a la plataforma y, por otro, juntas esféricas para unir éstas a los actuadores lineales. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio previo de la plataforma Hexaglide cinemático y dinámico para posteriormente poder realizar el control del robot. En primer lugar, se han resuelto el problema cinemático inverso y el directo, que relacionan las posiciones de los actuadores en sus respectivas guías con la posición y orientación de la plataforma y viceversa. Asimismo se ha obtenido el Jacobiano Cinemático Inverso, que relaciona las velocidades angulares y lineales de la plataforma móvil con las velocidades de los actuadores. También se ha realizado un estudio del espacio de trabajo del robot y de las posibles singularidades que pueden afectar y que deben ser evitadas para poder asegurar en todo momento el correcto control de la plataforma. Para estudiar las posibles singularidades se ha partido del Jacobiano Cinemático inverso. Finalmente, se ha realizado el estudio dinámico de la plataforma, resolviendo la dinámica directa y la inversa, que relacionan las fuerzas y momentos de los actuadores con el movimiento de la plataforma y viceversa. Los distintos aspectos de estudio comentados se han introducido como funciones de un programa realizado con Matlab®, para facilitar su utilización. También se ha utilizado para el presente proyecto, la librería de Matlab® llamada “Robotics Toolbox”.