On Kinetostatics and Workspace Analysis of Multi-Platform Cable-Driven Parallel Robots with Unlimited Rotation

Abstract

Seilgetriebene Parallelroboter sind eine besondere Art von Parallelmechanismen, die anstelle starrer Schubaktuatoren Seile verwenden, um eine einzelne Plattform zu bewegen. Dieser Beitrag stellt einen Modellierungsansatz vor, der die einzelne Plattform durch mehrere Plattformen ersetzt. Damit lässt sich mit dem Endeffektor eines Seilroboters eine unbegrenzte Rotation ausführen, indem diese mehreren Plattformen relativ zueinander positioniert werden. Wir zeigen, wie sich diese Klasse von Seilrobotern als Mehrkörpersystem modellieren lässt, in dem die Plattformen über Drehgelenke mit Koppelgliedern verbunden sind. Diese Koppelglieder lassen sich als Verbindungselemente auffassen. Verwendet man beispielsweise eine Kurbelwelle als Koppelglied, können Seilroboter neuartige Bewegungen wie eine unbegrenzte Rotation ausführen. Wir finden einen generischen Ansatz zur Beschreibung solcher Mehrplattform-Seilrobotersysteme und analysieren anschließend Kraftverteilung und Arbeitsraum einer Fallstudie. Schließlich stellen wir fest, dass Inklusions- und Totalorientierungsarbeitsraum unter Berücksichtigung von Gelenkreaktionskräften sowie Plattform- und Koppelgliedmassen nicht leer sind. Darüber hinaus lässt sich unser Modellierungsansatz auf räumliche Mehrplattform-Seilroboter mit Drehgelenken anwenden.

Projekt

• Erweiterung der kinematischen Modellierung für parallele Seilroboter mit endloser Rotationsachse