Thiết Kế và Tính Toán Hệ Thống Phân Phối Cáp cho CDPR
Email tác giả liên hệ:
thotp@hcmute.edu.vnDOI:
https://doi.org/10.54644/jte.2024.1486Từ khóa:
Tời phân phối cáp, Robot cáp, Đo lực căng cáp, Robot cáp song song, Mô phỏng robot cápTóm tắt
Bài báo này trình bày thiết kế, tính toán hệ thống phân phối cáp sử dụng cho robot cáp kích thước lớn. Hệ thống phân phối cáp của robot cáp có chức năng biến chuyển động quay từ trục động cơ thành chuyển động tịnh tiến của dây cáp với các điều kiện ràng buộc về vị trí, vận tốc và lực căng cáp. Hệ thống phân phối cáp được thiết kế đảm bảo dây cáp được phân phối và định hướng hoàn toàn với mối liên hệ rõ ràng giữa chiều dài cáp và góc quay động cơ truyền động. Các đóng góp chính của nghiên cứu bao gồm: Thiết kế hệ thống phân phối cáp có tích hợp cơ cấu đo lực căng cáp; Xây dựng các mô hình tính toán hệ thống phân phối cáp, tích hợp kết quả tính toán vào mô hình toán của một cấu hình CDPR 6 bậc tự do được truyền động bởi 8 dây cáp, mô phỏng kết quả tính toán và đánh giá. Kết quả phân tích cho thấy kết cấu của hệ thống phân phối cáp phù hợp với các yêu cầu thiết kế, có thể ứng dụng triển khai làm bộ truyền động cho các Robot cáp có kích thước và tải trọng lớn.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
T. P. Tho and N. T. Thinh, "An Overview of Cable-Driven Parallel Robots: Workspace, Tension Distribution, and Cable Sagging," Mathematical Problems in Engineering, vol. 2022, pp. 1-15, 2022. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/2199748
V. Mattioni, E. Idà, and M. Carricato, "Force-distribution sensitivity to cable-tension errors in overconstrained cable-driven parallel robots," Mech. Mach. Theory, vol. 175, p. 104940, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2022.104940
C. H. K. Dao, T. P. Tho, N. D. Vu, and M. N. Nguyen, "On Research of Cable Tension Distribution Algorithm for Four Cables-Three DOF Planar Cable-Driven Parallel Robot," Journal of Technical Education Science, vol. 78B, pp. 8-17, 2023. DOI: https://doi.org/10.54644/jte.78B.2023.1312
T. Bruckmann et al., "An energy-efficient wire-based storage and retrieval system," in Proceedings of the 2013 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Wollongong, Australia, 9–12 July 2013, pp. 631–636. DOI: https://doi.org/10.1109/AIM.2013.6584163
K. Iturralde et al., "Cable-driven parallel robot for curtain wall module installation," Autom. Constr., vol. 138, p. 104235, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104235
D. Lin et al., "Dynamically-Feasible Trajectories for a Cable-Suspended Robot Performing Throwing Operations," in ROMANSY 23—Robot Design, Dynamics and Control, G. Venture et al., Eds. Springer International Publishing, 2021, pp. 547–555. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-58380-4_65
T. P. Tho and N. T. Thinh, "Using a cable-driven parallel robot with applications in 3D concrete printing," Applied Sciences, vol. 11, no. 2, p. 563, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/app11020563
E. Idà, S. Briot, and M. Carricato, "Robust Trajectory Planning of Under-Actuated Cable-Driven Parallel Robot with 3 Cables," in Advances in Robot Kinematics 2020, J. Lenarcic and B. Siciliano, Eds. Springer International Publishing, 2021, pp. 65–72. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-50975-0_9
E. Idà and M. Carricato, "A New Performance Index for Underactuated Cable-Driven Parallel Robots," in Cable-Driven Parallel Robots, M. Gouttefarde et al., Eds. Springer International Publishing, 2021, pp. 24–36. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-75789-2_3
J. P. Merlet, "Comparison of Actuation Schemes for Wire-Driven Parallel Robots," in New Trends in Mechanism and Machine Science, F. Viadero and M. Ceccarelli, Eds. Springer, 2013, pp. 245–254. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-4902-3_26
L. Scalera et al., "Cable-Based Robotic Crane (CBRC): Design and Implementation of Overhead Traveling Cranes Based on Variable Radius Drums," IEEE Trans. Robot., vol. 34, pp. 474–485, 2018. DOI: https://doi.org/10.1109/TRO.2018.2791593
S. Seriani and P. Gallina, "Variable Radius Drum Mechanisms," J. Mech. Robot., vol. 8, p. 021016, 2015. DOI: https://doi.org/10.1115/1.4031951
M. S. Varziri and L. Notash, "Kinematic calibration of a wire-actuated parallel robot," Mech. Mach. Theory, vol. 42, pp. 960–976, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.07.007
J. P. Merlet, "Kinematics of the wire-driven parallel robot MARIONET using linear actuators," in Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Pasadena, CA, USA, 19–23 May 2008, pp. 3857–3862. DOI: https://doi.org/10.1109/ROBOT.2008.4543803
T. P. Tho and N. T. Thinh, "Evaluating cable tension distributions of CDPR for virtual reality motion simulator," Mechanics Based Design of Structures and Machines, vol. 0, pp. 1-19, 2023, doi: 10.1080/15397734.2023.2265452. DOI: https://doi.org/10.1080/15397734.2023.2265452
J. Lamaury and M. Gouttefarde, "Control of a large redundantly actuated cable-suspended parallel robot," in 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2013, pp. 4659-4664. DOI: https://doi.org/10.1109/ICRA.2013.6631240
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Bản quyền (c) 2024 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
