Resumen

Este artículo presenta un novedoso manipulador paralelo de actuación redundante 2RPU-2SPR que puede emplearse para formar una máquina herramienta cinemática híbrida de cinco ejes para el mecanizado de componentes estructurales complejos y heterogéneos de gran tamaño en el campo aeroespacial. A diferencia de los manipuladores en serie, el manipulador paralelo tiene los méritos potenciales de alta rigidez, alta velocidad, excelente rendimiento dinámico y capacidad de procesamiento de superficies complicadas. En primer lugar, recurriendo a la teoría de los tornillos, se aborda brevemente el grado de libertad del manipulador paralelo propuesto con una configuración general y se verifica también mediante los criterios de Grübler-Kutzbach (G-K). A continuación, se deduce en detalle la solución de la cinemática inversa para dicho manipulador; sin embargo, la cinemática directa es matemáticamente intratable. Para hacer frente a este problema, la cinemática directa se resuelve mediante tres estrategias de optimización de redes neuronales de retropropagación (BP). Los notables resultados de la simulación del manipulador paralelo demuestran que la red neuronal BP con compensación de posición es un método apropiado para resolver la cinemática hacia delante debido a sus diversas ventajas, como la alta eficiencia y los altos ratios de convergencia. Simultáneamente, los espacios de trabajo, incluyendo el espacio de unión y el espacio de trabajo del manipulador paralelo propuesto, se representan gráficamente basándose en la investigación anterior, lo que ilustra que el manipulador propuesto es un buen candidato para la aplicación práctica en ingeniería.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:propuesta de manipulador paralelo, manipulador paralelo, cinemática directa, soluciones de cinemática inversa, componentes estructurales complejos, resultados de simulación notables, estrategia de optimización de redes, grado de libertad, alta relación de convergencia, excelente rendimiento dinámico
• Keywords:proposed parallel manipulator, parallel manipulator, forward kinematics, inverse kinematics solutions, complex structural components, remarkable simulation results, network optimization strategy, degree of freedom, high convergence ratio, excellent dynamic performance