Índice de potencia para el diseño de manipuladores planares
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Resumen
En esta tesis se presenta un nuevo índice de desempeño cinetoestático para la comparación de manipuladores paralelos. El índice propuesto se basa en la potencia reactiva, una estimación de la potencia asociada con las fuerzas internas de reacción. El índice, llamado Índice de Potencia Reactiva, soluciona la problemática de índices de desempeño similares basados en la matriz Jacobiana, los cuales son dimensionalmente inconsistentes, no son invariantes a la escala o las unidades o no tienen una interpretación física clara. Inicialmente se presenta el índice para mecanismos de un grado de libertad y se analizan dos ejemplos. Posteriormente se extiende para mecanismos planares de dos grados de libertad. Una comparación con otros índices cinetoestáticos (la manipulabilidad y el número de condición de la matriz Jacobiana) permite establecer las ventajas del índice propuesto y como soluciona los inconvenientes de los otros índices. Finalmente, el índice es usado en una aplicación común para un mecanismo 5 barras: la obtención de trayectorias de mínimo consumo de energía de los actuadores
Resumen
In this thesis, a novel kineto-static performance index for the comparison of parallel manipulators is proposed. The index is based in the reactive power, an estimation of the power associated with internal reaction forces. The index, called Reactive Power Index, overcomes the difficulties of similar indexes based in the Jacobian matrix, which are dimensionally inconsistent, are not invariant to the units or the scale or do not have a clear physical interpretation. The index is first introduced in mechanisms of one degree of freedom and two examples are analyzed. Then it is extended to planar mechanisms with two degrees of freedom. A comparison with other kineto-static indices (the manipulability and the condition number of the Jacobian matrix) allows to establish the advantages of the proposed index and how it solutions the drawbacks of the other indices. At the end, the index is used in a common application for a five bar manipulator: the computation of trajectories with minimal energy consumption of the actuators