Diseño Mecánico y un Enfoque de Optimización Estructural Novel para Robots Caminantes Hexápodos
Autores: Burkus, Ervin; Odry, Ákos; Awrejcewicz, Jan; Kecskés, István; Odry, Péter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque novedoso de optimización estructural basado en modelos para el desarrollo electromecánico eficiente de robots hexápodos. Primero, se realiza un análisis relacionado con el diseño de hexápodos de los objetivos de optimización y los parámetros relevantes, basado en el modelo dinámico derivado del robot. Se propone un objetivo de optimización multiobjetivo, que minimiza el consumo de energía, el movimiento corporal no deseado y las diferencias entre los torques de las articulaciones. Luego, se establece un marco de optimización que utiliza una estrategia sofisticada para abordar los problemas de optimización caracterizados por un gran conjunto de parámetros. Como resultado, se obtiene de manera eficiente un resultado satisfactorio con menos iteraciones. La investigación determina el conjunto óptimo de parámetros para robots hexápodos, contribuyendo a aumentos significativos en el rango de marcha de un robot, la supresión de las vibraciones del cuerpo del robot y cargas de motor tanto equilibradas como apropiadas. El diseño modular del modelo de simulación propuesto también ofrece flexibilidad, permitiendo la optimización de otras propiedades electromecánicas de los robots hexápodos. La investigación presentada se centra en el diseño mecatrónico del robot hexápodo Szabad(ka)-III y se basa en el modelo de robot hexápodo Szabad(ka)-II previamente validado.
Descripción
Este documento presenta un enfoque novedoso de optimización estructural basado en modelos para el desarrollo electromecánico eficiente de robots hexápodos. Primero, se realiza un análisis relacionado con el diseño de hexápodos de los objetivos de optimización y los parámetros relevantes, basado en el modelo dinámico derivado del robot. Se propone un objetivo de optimización multiobjetivo, que minimiza el consumo de energía, el movimiento corporal no deseado y las diferencias entre los torques de las articulaciones. Luego, se establece un marco de optimización que utiliza una estrategia sofisticada para abordar los problemas de optimización caracterizados por un gran conjunto de parámetros. Como resultado, se obtiene de manera eficiente un resultado satisfactorio con menos iteraciones. La investigación determina el conjunto óptimo de parámetros para robots hexápodos, contribuyendo a aumentos significativos en el rango de marcha de un robot, la supresión de las vibraciones del cuerpo del robot y cargas de motor tanto equilibradas como apropiadas. El diseño modular del modelo de simulación propuesto también ofrece flexibilidad, permitiendo la optimización de otras propiedades electromecánicas de los robots hexápodos. La investigación presentada se centra en el diseño mecatrónico del robot hexápodo Szabad(ka)-III y se basa en el modelo de robot hexápodo Szabad(ka)-II previamente validado.