Un sensor de medición de longitud de cable directa basado en láser para CDPRs
Autores: Martin, Christoph; Fabritius, Marc; Stoll, Johannes T.; Pott, Andreas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Tema de investigación
Robots paralelos impulsados por cables
Longitudes de cables
Elongación
Sensor de distancia láser
Precisión
Recalibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La mejora de la precisión es un tema de investigación importante en el campo de los robots paralelos impulsados por cables (CDPRs). Una razón de las inexactitudes de los CDPRs son las desviaciones en las longitudes de los cables. Tales desviaciones pueden ser causadas por la elongación del cable debido a su elasticidad o comportamiento de fluencia. Para la mayoría de los CDPRs comunes, las longitudes de los cables se controlan utilizando codificadores de motor de los cabrestantes, sin retroalimentación sobre la elongación real de los cables. Para abordar este problema, este documento propone un sensor de medición directa de la longitud del cable basado en un sensor de distancia láser. Presentamos el diseño mecánico, el primer prototipo y una evaluación experimental. Como resultado, el principio de medición funciona bien y la precisión de las longitudes de cable medidas está dentro de -2.32 mm a +1.86 mm en comparación con un rango de -5.19 mm a +6.02 mm de la longitud del cable establecida con los codificadores de motor. La desviación estándar del error de longitud del cable del sensor de medición directa de longitud del cable es un 58% menor en comparación con la establecida con los codificadores de motor. Equipar todos los cables del robot de cable con sensores de medición directa de longitud del cable resulta en la posibilidad de corregir las desviaciones de longitud del cable y, por lo tanto, aumentar la precisión de los CDPRs. Además, permite nuevas posibilidades como la recalibración automática de la pose inicial.
Descripción
La mejora de la precisión es un tema de investigación importante en el campo de los robots paralelos impulsados por cables (CDPRs). Una razón de las inexactitudes de los CDPRs son las desviaciones en las longitudes de los cables. Tales desviaciones pueden ser causadas por la elongación del cable debido a su elasticidad o comportamiento de fluencia. Para la mayoría de los CDPRs comunes, las longitudes de los cables se controlan utilizando codificadores de motor de los cabrestantes, sin retroalimentación sobre la elongación real de los cables. Para abordar este problema, este documento propone un sensor de medición directa de la longitud del cable basado en un sensor de distancia láser. Presentamos el diseño mecánico, el primer prototipo y una evaluación experimental. Como resultado, el principio de medición funciona bien y la precisión de las longitudes de cable medidas está dentro de -2.32 mm a +1.86 mm en comparación con un rango de -5.19 mm a +6.02 mm de la longitud del cable establecida con los codificadores de motor. La desviación estándar del error de longitud del cable del sensor de medición directa de longitud del cable es un 58% menor en comparación con la establecida con los codificadores de motor. Equipar todos los cables del robot de cable con sensores de medición directa de longitud del cable resulta en la posibilidad de corregir las desviaciones de longitud del cable y, por lo tanto, aumentar la precisión de los CDPRs. Además, permite nuevas posibilidades como la recalibración automática de la pose inicial.