一种新型 4 自由度并联机械臂的机电一体化设计、实验装置与控制架构设计
机器人学
2024-01-17 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
尽管并联机械臂（PM）始于 6 自由度（DoF）架构的引入，但大量应用需要少于 6 个自由度。因此，学者们提出了 3 自由度和 4 自由度的架构，但相对较少的 4 自由度 PM 已成为原型，尤其是两转动（2R）和两移动（2T）运动类型。在本文中，我们阐述了一种具有 2R2T 运动的 4 自由度 PM 的机电一体化设计、原型和控制架构设计。我们基于完成下肢康复任务所需的运动来选择设计一个 4 自由度机械臂。据作者所知，迄今为止尚未提出用于下肢康复的 3 至 6 自由度 PM。所开发的架构通过增加一个第 4 自由度来增强所需的三个最小自由度，该自由度允许关节中法向或切向力的组合，或作用在膝关节上的扭矩。我们提出了逆向和正向位移方程，描述了原型，进行了实验设置，并开发了硬件和控制架构。来自所提出控制器的跟踪精度实验表明，该机械臂能够完成所需的应用。
引用
@article{arxiv.2401.08192,
title = {Mechatronic Design, Experimental Setup and Control Architecture Design of a Novel 4 DoF Parallel Manipulator},
author = {Marina Valles and Pedro Araujo-Gomez and Vicente Mata and Angel Valera and Miguel Diaz-Rodriguez and Alvaro Page and Nidal M. Farhat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.08192},
year = {2024}
}