Improved Modeling of Kinematics and Dynamics of Cables for Use in Cable-Driven Parallel Robots
Dynamical Systems (Mini Symposium 3): Reduction, Optimization and Control
Philipp Tempel
- Datum
- 26. März 2018, 14:15–14:30
- Veranstaltung
- 2nd International Conference on Simulation Technology
- Ort
- Stuttgart, Germany
Inhalt wurde maschinell aus dem Englischen übersetzt.
Abstract
Seilgetriebene Parallelroboter nutzen elastische Seile zur Kraft- und Bewegungsübertragung von den antreibenden Winden auf die mobile Plattform. Das System ist von Natur aus anfällig für transversale Seilschwingungen, die aus ruckartiger Plattformbewegung sowie aus Aufwicklung und Führung der Seile herrühren. Um Präzision und Steifigkeit von Seilrobotern zu verbessern, muss die Seilbewegung in Simulation und Regelung ausdrücklich berücksichtigt werden. In diesem Vortrag stellen wir verschiedene Ansätze zur Modellierung der Seilform vor, ausgehend von dem zuerst von Irvine hergeleiteten statischen Modell. Zwei Hauptansätze werden vorgestellt: einer beruht auf der Diskretisierung des Seils in Segmente und führt auf hochdimensionale Systeme, der andere auf der modalen Superposition nach Rayleigh-Ritz und führt auf niedrigdimensionale Systeme. Zusätzlich wird die statische und dynamische Seilkraftübertragung gegen bestehende Modelle wie Vier-Element- oder Flory-Modelle bewertet. Darüber hinaus werden die Gesamtgültigkeit des Modells und seine Eignung zur Verbesserung von Genauigkeit und Steifigkeit gezeigt.