Análisis Dinámico de mecanismos paralelos con requisitos de diseño mecatrónico
Laburpena
[ES]El objetivo del presente TFG es el Análisis Dinámico de mecanismos paralelos
según las necesidades de la mecatrónica. La mecatrónica requiere expresiones
explícitas de las fuerzas motoras que sólo dependen de las propias posiciones, velocidades
y aceleraciones en los accionamientos. Ello requiere métodos avanzados
de la mecánica analítica de sólido rígido. Concretamente se han desarrollado la
ecuación de Lagrange modificada (según [11]) y la ecuación de Boltzmann-Hamel
modificada, siendo esta última una aportación de este TFG. Como aplicación
práctica se ha programado un modelo mecatrónico para un manipulador paralelo
5R y se ha optimizado el diseño de una Multi Axis Simulation Table 3PRS. [EN]The objective of this Bachelor Thesis is to illustrate the dynamical analysis
of parallel mechanisms according to the requirements of mechatronics. Some
applications of mechatronics need an explicit expression of the driving forces in
terms of actuator positions, velocities and accelerations. This demands the use
of advanced methods of analytical rigid body mechanics. One important point of
this thesis is to refine the modified Lagrange equation (according to [11]) and to
develop the modified Boltzmann-Hamel equation. Furthermore a mechatronical
model of the 5R parallel manipulator and the design optimization of the Multi
Axis Simulation Table 3PRS are within the scope of this project [DE]Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, die kinetische Analyse parallelkinematischer
Roboter gemäß den Anforderungen der Mechatronik herauszuarbeiten.
Für einige mechatronische Anwendungen ist es notwendig die Antriebskräfte
explizit durch die Antriebsstellungen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen
beschreiben zu können. Um dies zu erreichen werden fortgeschrittene Methoden
der Analytischen Starrkörpermechanik angewendet und weiterentwickelt.
Zum einen wird der Lagrange-Formalismus (gemäß [11]) für die Parallelkinematik
modifiziert und zum anderen wird eine neue Version der Boltzmann-Hamel
Gleichung hergeleitet. Diese theoretischen Grundlagen finden praktische Anwendung
bei der Programmierung eines mechatronischen Modelles des Manipulators
5R und bei der Designoptimierung einer Multi Axis Simulation Table 3PRS.