Optimización del diseño de un robot industrial aplicando un índice de desempeño basado en la matriz jacobiana homogeneizada mediante parámetros inerciales

Soto Delgado, Daniel R. y Pámanes García, J. Alfonso(2022) .Optimización del diseño de un robot industrial aplicando un índice de desempeño basado en la matriz jacobiana homogeneizada mediante parámetros inerciales. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-11-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Optimización del diseño de un robot industrial aplicando un índice de desempeño basado en la matriz jacobiana homogeneizada mediante parámetros inerciales
Autor(es) Soto Delgado, Daniel R.
Pámanes García, J. Alfonso
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen En el presente artículo se describe el procedimiento de cálculo de uno de los parámetros geométricos que definen la arquitectura de un robot industrial, de tal manera que se maximice su índice de condicionamiento cinetostático (designado como KCI, por las iniciales del término en inglés) con una postura óptima del manipulador. En el proceso de optimización, el KCI se calcula aplicando la matriz jacobiana del robot homogeneizada mediante los parámetros inerciales de un órgano terminal ideal. Al conocimiento de los autores, la matriz homogeneizada mediante parámetros inerciales no ha sido aplicada en trabajos previos para el diseño de robots, por lo que el dimensionamiento propuesto en este artículo es completamente original. Como resultado de la optimización, el máximo valor del KCI que se obtiene para el diseño modificado del robot es 1.817 % mayor que el correspondiente al diseño original. Asimismo, aplicándole al robot modificado un vector unitario 6-dimensional de velocidades articulares, se incrementa en un 5 % la energía cinética máxima que es capaz de generar el órgano terminal con respecto al robot con el diseño original.
Abstract One of the geometric parameters that define the architecture of an industrial robot is optimized in this article. The computation is such that the robot’s Kinetostatic Conditioning Index (KCI) is maximized with the optimal posture. In the optimization process, the KCI is obtained by employing the Jacobian matrix of the robot homogenized by the inertial parameters of an ideal end effector. To the best knowledge of the authors, this kind of Jacobian matrix has not been applied in other works for designing robots. Hence, the dimensioning proposed in this paper is quite original. As a result of the optimization carried out, the maximum obtained value of the KCI for the modified design of the robot is 1.817% greater than that of the original design. Likewise, by applying a unit 6-dimensional array of joint-rates, the maximal kinetic energy obtained by the end-effector is 5 % greater than that one supplied by the original design.
Palabra clave robots industriales
optinización
condicionamiento cinetostático
jacobiana homogeneizada
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)
Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Fecha 2022
Formato application/ms-word
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Japamanes
https://doi.org/10.5944/bicim2022.346
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
Versiones
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Creado: Wed, 22 Feb 2023, 22:11:03 CET