A new approach for direct kinematic solution of a soft robotic neck

[Resumen] El mecanismo de cuello robótico presentado en este trabajo tiene como elemento principal un eslabón blando que emula un cuello humano con dos grados de libertad (DOF) (flexión, extensión y flexión lateral). El dispositivo se basa en un Mecanismo Paralelo Accionado por Cable (CDPM). Se desarrolla una cinemática directa a partir del sistema estático y la distribución geométrica del mecanismo, y se presentan ecuaciones lineales que permiten conocer fácilmente la longitud de los cables para hallar la posición del cuello, tanto en ángulos de inclinación como de orientación. Para el control del motor se utiliza un controlador PI de orden fraccionario (FOPI).[Abstract] The robotic neck mechanism presented in this paper has as its main element a soft link that emulates a human neck with two DOF (flexion, extension and lateral bending). The mechanism is based on a Cable-Driven Parallel Mechanism (CDPM). A direct kinematics is developed from the static system and the geometric distribution of the mechanism, and linear equations are presented that relate the length of the cables and the position of the neck, both in inclination and orientation angles. For the motor control, a fractional order PI controller (FOPI) is usedMinisterio de Economia Industria y Competitividad; PID2020-113194GB-I0

Manipuladores paralelos actuados por cables

En este trabajo se realiza un informa sobre los manipuladores paralelos actuados por cables. Un manipulador paralelo es una cadena cinemática cerrada con una plataforma móvil conectada a una base fija mediante varias cadenas cinemáticas independientes. Si los actuadores que unen la base fija con la plataforma móvil son cables, entonces se denominan manipuladores paralelos actuados por cables. Para su realización se ha recopilado toda la información posible ya sea de internet, de revistas de ingeniería o de libros de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ETSI) y se ha expuesto con la finalidad de que cualquier persona pueda acudir a este trabajo en busca de información. En él se puede encontrar información acerca de qué es un manipulador paralelo actuado por cables, qué características tiene, qué tipos hay, para qué se usan y cuáles son las ecuaciones que rigen su movimiento.Lan honetan kableen bidez eragindako manipulatzaile paraleloei buruzko txosten bat egiten da. Manipulatzaile paralelo bat: kate- zinematikoa itxita plataforma mugikor batekin base finko bati lotuta aparteko kate-zinematikoa batzuen bidez. Base finkoa plataforma higikorrari lotzen dituzten eragingailuak kableak badira, kableen bidez eragindako manipulatzaile paraleloak deitzen dira. Lana burutzeko interneteko, ingenieritza-aldizkarietako edo ETSIko liburuetako informazioa bilduko da, eta edozeinek informazioa bilduko da, eta edozeinek informazioa bila lan honetara etor dezake manipulatzaile paralelo zer den, zein mota dauden, zertarako erabiltzen diren eta zein ekuazio eraentzen dituen bere mugimendua bilatzeko.This work deals a report about cable driven parallel manipulators. A parallel manipulator is a closed kinematic chain with an end-effector connected to a fixed base by several independent kinematic chains. If the actuators connecting the fixed base to the end- effector are cables, then it is called cable driven parallel manipulators. For its realization, all posible information will be collected, wether from the Internet, engineering journals or books of the High Technical School of Engineering (ETSI), and it will be exposed so that anyone can go to this work searching for information. It contains information about what a cable driven parallel manipulator is, what characteristics it has, what types there are, what they are used for and what are the equations that govern their movement

Manipuladores paralelos actuados por cables

En este trabajo se realiza un informa sobre los manipuladores paralelos actuados por cables. Un manipulador paralelo es una cadena cinemática cerrada con una plataforma móvil conectada a una base fija mediante varias cadenas cinemáticas independientes. Si los actuadores que unen la base fija con la plataforma móvil son cables, entonces se denominan manipuladores paralelos actuados por cables. Para su realización se ha recopilado toda la información posible ya sea de internet, de revistas de ingeniería o de libros de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ETSI) y se ha expuesto con la finalidad de que cualquier persona pueda acudir a este trabajo en busca de información. En él se puede encontrar información acerca de qué es un manipulador paralelo actuado por cables, qué características tiene, qué tipos hay, para qué se usan y cuáles son las ecuaciones que rigen su movimiento.Lan honetan kableen bidez eragindako manipulatzaile paraleloei buruzko txosten bat egiten da. Manipulatzaile paralelo bat: kate- zinematikoa itxita plataforma mugikor batekin base finko bati lotuta aparteko kate-zinematikoa batzuen bidez. Base finkoa plataforma higikorrari lotzen dituzten eragingailuak kableak badira, kableen bidez eragindako manipulatzaile paraleloak deitzen dira. Lana burutzeko interneteko, ingenieritza-aldizkarietako edo ETSIko liburuetako informazioa bilduko da, eta edozeinek informazioa bilduko da, eta edozeinek informazioa bila lan honetara etor dezake manipulatzaile paralelo zer den, zein mota dauden, zertarako erabiltzen diren eta zein ekuazio eraentzen dituen bere mugimendua bilatzeko.This work deals a report about cable driven parallel manipulators. A parallel manipulator is a closed kinematic chain with an end-effector connected to a fixed base by several independent kinematic chains. If the actuators connecting the fixed base to the end- effector are cables, then it is called cable driven parallel manipulators. For its realization, all posible information will be collected, wether from the Internet, engineering journals or books of the High Technical School of Engineering (ETSI), and it will be exposed so that anyone can go to this work searching for information. It contains information about what a cable driven parallel manipulator is, what characteristics it has, what types there are, what they are used for and what are the equations that govern their movement

Analysis and design of cable-driven parallel kinematic mechanisms

This thesis concerns the analysis and design of cable-driven parallel mechanisms (CDPM). Structurally, a CDPM is formed by replacing the supporting legs of a parallel mechanism with active cables. It has the advantages of simple mechanical structure, low moment of inertia, and high-speed motion. One distinctive characteristic of CDPMs is the unilateral property of the cables, i.e. cables can only pull but not push. At present, the design and application of CDPMs are limited and there is a lack of systematic analysis methods for CDPMs. This work aims to lay down a framework for the analysis, design and application of fully restrained CDPMs.DOCTOR OF PHILOSOPHY (MAE