ES2952698T3 - Manipulador paralelo accionado por cable - Google Patents
Manipulador paralelo accionado por cable Download PDFInfo
- Publication number
- ES2952698T3 ES2952698T3 ES16306465T ES16306465T ES2952698T3 ES 2952698 T3 ES2952698 T3 ES 2952698T3 ES 16306465 T ES16306465 T ES 16306465T ES 16306465 T ES16306465 T ES 16306465T ES 2952698 T3 ES2952698 T3 ES 2952698T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cable
- mobile device
- manipulator
- mass
- parallel manipulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- -1 dimensions Substances 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
- B25J9/0078—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics actuated by cables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0008—Balancing devices
- B25J19/002—Balancing devices using counterweights
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Flexible Shafts (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
La invención se refiere a un manipulador paralelo (10) accionado por cable que comprende: - una estructura de soporte; - un sistema de cables (30) montado sobre la estructura de soporte; y - una plataforma móvil (20) conectada al sistema de cable (30) al que se puede acoplar una carga; - siendo controlado el sistema de cables por una unidad de control para posicionar y orientar la plataforma móvil (20) y/o aplicar llaves sobre la plataforma móvil (20); y que comprende además: - al menos un dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') montado en la plataforma móvil (20); - un módulo de control configurado para generar una instrucción para mover el dispositivo móvil (20) para desplazar un centro de masa general de todos: la plataforma móvil, el al menos un dispositivo móvil y la carga, de modo que, al mover el dispositivo móvil (20), el centro de masa general está dentro de una región predeterminada (101). La invención también se refiere a un método para estabilizar una carga de un manipulador paralelo accionado por cable (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Manipulador paralelo accionado por cable
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo de manipuladores, y de manera más particular, a manipuladores paralelos accionados por cable que comprenden una pluralidad de elementos de tracción alargados y flexibles, indicados en general como "cables" en el presente documento.
Estado de la técnica
En el presente texto, el término "cable" se utiliza para abarcar cualquier tipo de elemento flexible de tracción que pueda usarse en el contexto de la presente invención, por ejemplo, cables, tendones, cuerdas, cableados, cordeles, cadenas, correas, etc.
Los manipuladores paralelos accionados por cable son un tipo particular de manipuladores de enlace paralelo en los que los enlaces rígidos son reemplazados por cables. Varios cables de diferentes longitudes conectan un objeto generalmente móvil, aquí llamado plataforma o carga móvil, a uno generalmente estacionario, aquí llamado como el soporte de base.
Como se conoce del estado de la técnica (por ejemplo, ver P. Bosscher et al., "Wrench-feasible workspace generation for cable-driven robots", IEEE Trans. on Robotics, 22(5):890-902, 2006; M. Gouttefarde et al., "Interval-analysis-based determination of the wrench-feasible workspace of parallel cable-driven robots", IEEE Trans. on Robotics, 27(1): 1-13, 2011) dentro del denominado espacio de trabajo factible para la tracción del manipulador, el control adecuado de las longitudes y/o las tensiones de los cables permite posicionar y orientar la carga (según se desee dentro de los límites conocidos) y/o fuerzas y momentos (es decir, tracciones) en la carga para equilibrarlos, manteniendo las tensiones del cable dentro de los límites prescritos. (En mecánica, una tracción es un sistema de fuerza y momento en el que la fuerza y el momento son paralelos. Todo sistema de fuerzas y momentos puede reducirse a una tracción. Debe tenerse en cuenta en cuenta que "par" y "pareja" son sinónimos de "momento"). Estos límites en las tensiones del cable consisten en una tensión mínima admisible y una tensión máxima admisible. La tensión en cada cable del manipulador paralelo accionado por cable será, por un lado, mayor que la tensión mínima admisible y, por otra parte, menor que la tensión máxima admisible. Si no se cumple esta restricción en las tensiones del cable, la seguridad y la correcta operación del manipulador pueden verse comprometidas. De hecho, la tensión mínima admisible se establece en un valor no negativo que representa el hecho de que cada cable puede estirar, pero no empujar (una tensión negativa del cable significaría que el cable está empujando). Las tensiones máximas admisibles se establecen por la tensión máxima admisible en las piezas mecánicas, por ejemplo, en los cables o en las poleas de enrutamiento, o por los pares máximos de los actuadores del manipulador.
Métodos y medios bien conocidos en la técnica permiten el control automático o manual de todos los grados de libertad deseados de la carga en diversas configuraciones, incluyendo el control descentralizado basado en modelos y el control basado en sensores, implementado a través de varios tipos de controlador (PID, adaptado, robusto, ...) y sensores (codificadores, sensores de fuerza, ...). Como también se conoce en la técnica actual, existen varios métodos y medios para proporcionar y recoger cables y/o mantener los cables tensos, para enrutar un cable desde un cabrestante al elemento (ojal, polea giratoria, etc.) desde donde se extiende hacia la carga, para seleccionar accesorios de cable adecuados en la carga, para medir las tensiones de los cables y accionar los carros de grúa que se pueden utilizar junto con un manipulador paralelo accionado por cable.
Los manipuladores paralelos accionados por cable poseen una serie de características ventajosas, incluyendo la modularidad, la escalabilidad, la reconfiguración, y la capacidad de cubrir un espacio de trabajo de grandes dimensiones (generalmente hasta varias decenas de metros) y de gestionar cargas pesadas (típicamente, varios cientos de kilogramos). De este modo, su uso en aplicaciones industriales que implican dimensiones muy grandes (10 a 100 m) y/o cargas pesadas (100 a 1000 kg) puede ser relevante y existen numerosas aplicaciones potenciales de manipuladores paralelos accionados por cable, incluyendo aplicaciones donde se necesita controlar y/o restringir los posibles movimientos de una carga/herramienta. Compiten principalmente con equipos de elevación en este campo específico de aplicación, proporcionando la ventaja de suprimir el balanceo y resistir las solicitaciones en todas las direcciones de fuerzas y momentos, y por lo tanto la posibilidad de ser operado de forma autónoma como un robot adecuado.
Ejemplos de aplicaciones de grandes dimensiones son la construcción, el mantenimiento y/o el desmontaje de grandes estructuras metálicas, aviones, barcos, edificios, presas, o centrales de energía (nucleares). En la actualidad, la mayoría de estas aplicaciones requieren mucha mano de obra e implican muchas tareas diferentes. Si necesitan ser llevadas a cabo por un sistema robótico, una robusta combinación de capacidades en movimiento, destreza e interacción física directa con el entorno alrededor del robot son requeridas.
Por ende, si se van a usar manipuladores paralelos accionados por cable en tales aplicaciones, es posible que tengan
que estar equipados con dispositivos a bordo que proporcionen la destreza local requerida. El hecho de que puedan equiparse con tales dispositivos es una diferencia importante con los sistemas de elevación estándar, el comportamiento de balanceo no permite este uso y, por lo tanto, un punto de diferenciación importante para los manipuladores paralelos accionados por cable en la industria de la elevación. Esto conduce a un sistema de manipulador móvil como el que se muestra en la figura 1, que consiste en un manipulador paralelo accionado por cable 1 que lleva un brazo robótico 2 convencional montado en su plataforma móvil 3. Esta idea de montar un dispositivo mecánico activo en la plataforma móvil de un manipulador paralelo accionado por cable es conocida, como se muestra, por ejemplo, en las patentes US 4666362 y 6566834. Sin embargo, en estos ejemplos de brazos robóticos que operan a bordo de una plataforma móvil de un manipulador paralelo accionado por cable, el brazo robótico es un brazo pequeño (con respecto a la plataforma), no se mueve, o se mueve lentamente, y no hay interacción mecánica o contacto entre el efector del extremo del brazo y su entorno. Luego, las fuerzas y los momentos generados por el pequeño brazo robótico, si las hubiera, en la plataforma móvil del manipulador paralelo accionado por cable, permanecen lo suficientemente pequeños como para que su acción sea considerada insignificante. En consecuencia, la estática y la dinámica del manipulador paralelo accionado por cable no son perturbadas sustancialmente por el brazo robótico a bordo, preservando así sus condiciones nominales de operación.
El documento de patente US 4710819 describe un sistema de suspensión para soportar y transportar equipos, tal como una cámara. El elemento de soporte del equipo (la plataforma móvil) está suspendido por elementos flexibles, por ejemplo, cables, para poseer tres grados de libertad de traslación. Además, el elemento de soporte del equipo contiene medios que permiten que el equipo transportado y el elemento de soporte del equipo puedan girar entre sí (por ejemplo, por medio de un cardán). El propósito de esta rotación relativa es aislar de manera controlable el equipo transportado del movimiento angular del elemento de soporte del equipo, en particular, para mantener el equipo transportado perpendicular al suelo. El equipo transportado puede tener sus propios medios para cambiar y controlar su orientación. Los dispositivos activos a bordo de la plataforma móvil (elemento de soporte del equipo) se utilizan para mantener la orientación del equipo transportado independientemente de la orientación de la plataforma móvil. Los movimientos de los elementos móviles a bordo de la plataforma móvil son consecuencia de un cambio de orientación de la plataforma móvil.
El documento de patente US 4883184 se refiere a un dispositivo de elevación de carga estabilizado que consiste en una plataforma de carga (plataforma móvil) suspendida de un carro por tres pares de cables. Todas las seis longitudes de cable se ajustan mediante un único cabrestante para bajar o elevar la plataforma de carga, de modo que las longitudes de los cables no se controlan de forma independiente. Es posible modificar la posición y la orientación de la carga transportada con respecto a la plataforma móvil para modificar la ubicación del centro de masa de la carga transportada con respecto a la plataforma móvil.
Como ya se señaló anteriormente, las tensiones del cable deben permanecer dentro de los límites admisibles prescritos (tensiones mínimas y máximas admisibles) para garantizar la seguridad y el funcionamiento correcto del manipulador paralelo accionado por cable. Tal como se conoce bien en la técnica, esta restricción en las tensiones del cable produce un conjunto limitado de tracciones de plataforma móvil (fuerzas y momentos) que los cables pueden equilibrar con las tensiones restantes dentro de los límites admisibles prescritos, es decir, con tensiones admisibles de los cables. En la secuela, este conjunto limitado de tracciones de plataforma móvil se conoce como el conjunto de tracciones factible y una tracción de plataforma que se encuentra dentro de este conjunto se conoce como una tracción factible. En los manipuladores paralelos accionados por cable existentes, para determinadas tensiones mínimas y máximas admisibles de los cables, el conjunto de tracciones factibles solo se altera por la postura (posición y orientación) de la plataforma móvil, ya que depende de la configuración de los cables alrededor de la plataforma. Por ende, para una plataforma móvil dada, si una tracción de plataforma específica está fuera del conjunto de tracciones factibles, esta tracción no puede ser producida por los cables con tensiones de cable admisibles. Esta falta de viabilidad de la tracción es a menudo un problema importante, especialmente cuando se opera un manipulador mecánico a bordo de la plataforma móvil del manipulador accionado por cable. De hecho, para posturas típicamente estiradas del manipulador a bordo, los momentos aplicados en la plataforma móvil pueden llevar a tracciones fuera del conjunto de tracciones factibles. Tales posturas, aunque potencialmente útiles, no puede ser autorizadas sin comprometer la seguridad y el buen funcionamiento de la máquina. El mismo problema puede surgir cuando se trata de recoger y colocar una carga pesada con un manipulador paralelo accionado por cable. En algunos casos, la carga debe recogerse con una distancia de desplazamiento, o en los lados de la plataforma, o debe inclinarse desde la posición vertical, conduciendo a cargas gravitatorias posiblemente descentradas que generan un momento. En el estado actual de la técnica, la única forma de modificar el conjunto de tracciones factibles con el objetivo de hacer factible la tracción requerida es cambiar la posición del manipulador paralelo accionado por cable o, por consiguiente, aumentar el peso a bordo del manipulador paralelo accionado por cable para evitar una baja tensión en los cables. Sin embargo, el tamaño y la forma del conjunto de tracciones factibles cambian significativamente solo si la posición de la plataforma móvil se modifica sustancialmente, lo que no permite la tarea la mayor parte del tiempo; por otra parte, sobredimensionar el peso embarcado no puede resolver el problema en algunas posiciones complejas, mientras que es ampliamente inadecuado en términos de potencia y tamaño frente a la tarea en cuestión.
En términos generales, la tracción que resulta de una carga y su posición de recogida en la plataforma móvil puede demostrar que está fuera del conjunto de tracciones factibles para un diseño dado de un manipulador paralelo accionado por cable. Por ende, cuando se trata únicamente de las tensiones del cable dentro de los límites prescritos,
no se puede hacer nada para que la tracción requerida sea factible: las posturas utilizables del manipulador mecánico a bordo deben estar (fuertemente) restringidas, los escenarios de selección y de colocación deben redefinirse, o la plataforma debe cargarse aún más con un peso inerte, lo que lleva a una plataforma de gran tamaño con respecto a la tarea en cuestión.
Por lo tanto, existe la necesidad de manipuladores paralelos accionados por cable con capacidades aumentadas que vayan más allá de las restricciones físicas nominales actuales, por ejemplo, ser capaz de manejar (trasladar, girar, fijar, etc.) objetos grandes y pesados o capaz de equilibrar el aumento de las tracciones exigidas por, por ejemplo, un manipulador mecánico a bordo.
La publicación de patente de Estados Unidos US-2008/054836 A1 describe un sistema de laboreo para filmar películas, eventos deportivos o cualquier otra actividad que requiera el movimiento fluido de una cámara u otro objeto a cualquier posición dentro de un volumen de espacio definido, en el que se mueve un objeto por un espacio tridimensional mediante la reubicación de una o más líneas que se alimentan a través de una pluralidad de lados opuestos del objeto.
Descripción de la invención
La invención proporciona un manipulador paralelo accionado por cable que incluye medios para un control activo de la ubicación y del movimiento del centro de masa general (también denominado CoM general en el presente documento) controlando activamente las ubicaciones y los movimientos de los centros de masa de los elementos específicos del manipulador paralelo accionado por cable. Estos medios adicionales para un control activo del CoM general comprenden uno o varios dispositivos móviles colocados a bordo de la plataforma móvil del manipulador paralelo accionado por cable, cuyas posiciones están controladas por ordenador para posicionar el centro de masa en una región adecuada del espacio.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un manipulador paralelo accionado por cable que comprende:
- una estructura de soporte;
- un sistema de cable montado en la estructura de soporte;
- una plataforma móvil conectada al sistema de cable, a la que la carga es acoplable;
- controlándose el sistema de cable mediante una unidad de control para posicionar y orientar la plataforma móvil y/o aplicar fuerzas y/o momentos (es decir, tracciones) en la plataforma móvil;
- al menos un dispositivo móvil montado en la plataforma móvil; y,
- un módulo de control configurado para generar una instrucción para mover el dispositivo móvil para desplazar un CoM general del manipulador paralelo accionado por cable, de modo que, al mover el dispositivo móvil, el CoM general se mantiene dentro de una región predeterminada, que es la región factible del CoM; el CoM general del manipulador paralelo accionado por cable se calcula como el centro de masa de todos: la plataforma móvil (incluyendo todos los componentes fijados, tales como sensores, accesorios, etc.), el al menos un dispositivo móvil y la carga.
Este control de la posición del CoM general juega un papel fundamental en mantener las tensiones del cable en los límites admisibles prescritos. De hecho, la 3a ley de Newton aplicada a nivel de la plataforma móvil establece que las tensiones del cable deben equilibrar el efecto de cualquier tracción externa, por un lado, y de la gravedad por otro lado. Como se explica en la sección anterior, en el estado de la técnica, la única variable que se puede cambiar es la tensión en los cables. Las tracciones externas inducidas por dinámicas o relacionadas con tareas se establecen según los requisitos. La gravedad actúa sobre el peso de la plataforma móvil, la carga y cualquier otro dispositivo a bordo de la plataforma móvil: esta es una fuerza ubicada en el CoM general y el momento de esta fuerza depende de la ubicación general del CoM. Por ende, la tracción de gravedad depende de la masa total y de la posición del CoM general. El control de la posición del CoM general al indicar al menos un dispositivo móvil que se mueve aumenta las capacidades de la tracción del manipulador paralelo accionado por cable y, de este modo, aumenta sus capacidades de manejo de cargas pesadas y/o de tolerar grandes rangos de posturas posibles de un manipulador mecánico colocado a bordo de su plataforma móvil más allá de las capacidades de los manipuladores paralelos accionados por cable del estado de la técnica. Para una masa total dada, el conjunto de ubicaciones del CoM general que corresponde a las tracciones factibles (es decir, a las tensiones admisibles de los cables) para una tracción externa fija que forma un espacio de región limitada. En el presente documento, esta región predeterminada del espacio se conoce como la región factible del CoM. El peso del sistema compuesto por la plataforma móvil, la carga, y cualquier otro dispositivo colocado a bordo de la plataforma móvil genera una tracción que, combinada con las fuerzas externas es factible (es decir, puede ser contrarrestada por la suma de las fuerzas de los cables dentro de los valores admisibles) si y solo si el CoM total se encuentra dentro de la región factible del CoM.
La instrucción de movimiento se activa preferiblemente para compensar algún desequilibrio en la plataforma móvil. Este desequilibrio se puede interpretar al tener una tracción externa que actúa sobre la plataforma móvil que, cuando se resume con una tracción de gravedad, da como resultado una tracción general que está fuera del conjunto de tracciones factibles (que es el conjunto de tracciones para las cuales hay al menos un conjunto de fuerzas de cable para compensar esta tracción sin que el cable se afloje o exceda su tensión máxima). Este desequilibrio puede deberse
a varias causas, tales como el desplazamiento de la plataforma móvil, el manejo de la carga, la acción externa (tal como el viento), etc. y este desequilibrio puede medirse directa o indirectamente (utilizando sensores tales como acelerómetros, sensores de fuerza, etc.), o puede anticiparse y decidirse mediante un modelo y una estrategia de planificación de todo el manipulador paralelo accionado por cable. En el caso específico de una operación casi estática, solo la gravedad, aplicada en el CoM general, se aplica: el desequilibrio se entiende como el CoM general que está fuera o que tiene la tendencia a abandonar la región factible del CoM donde las tensiones del cable son admisibles, dicha región está vinculada al conjunto de tracciones factibles.
El al menos un dispositivo móvil se utiliza así para equilibrar o modificar las fuerzas y los momentos (tracciones) debido a la estática y dinámica de la plataforma móvil y su carga, y las fuerzas externas y los momentos en cualquiera de los mismos, para mantener las tensiones del cable dentro de los límites admisibles. De ese modo, el uso de al menos un dispositivo móvil montado en la plataforma móvil del manipulador paralelo accionado por cable aumenta las capacidades de carga y el volumen utilizable del área de trabajo del manipulador.
Además, el manipulador paralelo accionado por cable como se acaba de definir, que proporciona control sobre el CoM general por medio de al menos un dispositivo móvil, permite el uso de un sistema de alta destreza y espacio de trabajo pequeño (tal como un brazo robótico) dentro de un gran espacio de trabajo proporcionado por un sistema de baja destreza (el manipulador paralelo accionado por cable), maximizando así las posturas y movimientos posibles del sistema de alta destreza y pequeño espacio de trabajo. De hecho, el sistema de alta destreza que se coloca a bordo de la plataforma móvil de manipulación paralela accionada por cable, el control sobre el CoM general permite que los cables mantengan las tensiones admisibles para un conjunto significativamente mayor de posturas y movimientos posibles del sistema de alta destreza. De esta manera, las capacidades operativas del manipulador paralelo accionado por cable se pueden ampliar hacia tareas más complejas en términos de destreza y volumen de operación alcanzable.
De hecho, en algunas realizaciones de la presente invención, el manipulador paralelo accionado por cable comprende además un manipulador embarcado (tal como un brazo robótico o cualquier otro manipulador de múltiples grados de libertad) fijado a la plataforma móvil. En este caso, el módulo de control está configurado para generar la instrucción de tal manera que, al mover el al menos un dispositivo móvil, cualquier fuerza y/o momento (tracción) ejercida por el manipulador embarcado se contrarresta, al menos parcialmente, pero en todos los casos de manera que la tracción correspondiente siga siendo viable; así pues, cualquier tracción ejercida por el manipulador embarcado se contrarresta desplazando el CoM general para que esté dentro de la región predeterminada relacionada con la tracción del manipulador embarcado.
En este caso del manipulador paralelo accionado por cable que tiene un manipulador embarcado en su plataforma móvil (tal como el brazo robótico), el uso de al menos un dispositivo móvil a bordo de la plataforma móvil, permite:
- Que el manipulador paralelo accionado por cable no tenga que estar necesariamente sobredimensionado con respecto al manipulador embarcado, y/o
- Que no sea necesario restringir fuertemente las posturas y movimientos del manipulador embarcado.
En realizaciones que comprenden el manipulador embarcado, que generalmente es controlado por un controlador (generalmente encerrado en algún tipo de armario o caja), el al menos un dispositivo móvil comprende dicho armario controlador o parte del mismo. De ese modo, no es necesario agregar ningún elemento o masa adicional en la plataforma del manipulador paralelo accionado por cable: el controlador del manipulador embarcado se hace móvil y forma parte de al menos un dispositivo móvil.
El al menos un dispositivo móvil se controla en función de los datos actualizados enviados por la unidad de control del sistema de cable relacionado con la tracción de la plataforma móvil actual y/o las tensiones actuales del cable. Este enlace de datos existente entre el módulo de control del dispositivo móvil y la unidad de control del sistema de cable (que puede ser inalámbrico) es importante para garantizar la consistencia de, por un lado, los movimientos de las partes móviles de al menos un dispositivo móvil y, por otra parte, la evolución en el tiempo de la tracción de la plataforma móvil y/o las tensiones del cable.
Los datos transferidos a través de este enlace de datos (que también se pueden sincronizar) pueden ser (pero no están limitados a) la posición del al menos un dispositivo móvil, la orientación de los cables con respecto a la plataforma móvil, el valor de la fuerza y la dirección generada por cada cable en la plataforma móvil, o una estimación de la tracción aplicada en la plataforma móvil. En otra realización, la entrada de datos desde un conjunto de sensores, tales como (pero no limitados a) acelerómetros, sensores de fuerza, se utilizan para estimar la tracción en la plataforma móvil.
Este enlace de datos sincronizado permite que el movimiento real del sistema en general esté cerca del movimiento deseado, planeándose esta última para garantizar la viabilidad de la tracción de la plataforma. Un ejemplo de planificación consiste en mantener la suma de la tracción externa y la tracción de gravedad correspondientes al movimiento deseado lo más lejos posible de los bordes del conjunto de tracciones factibles, que corresponde a la situación más resiliente contra tracciones no planificadas.
Dependiendo de la aplicación del manipulador paralelo accionado por cable y de sus movimientos previstos, el al menos un dispositivo móvil se puede mover de manera diferente. Cada una de estas posibles combinaciones de movimiento puede ser ventajosa según la implementación real de la presente invención:
El al menos un dispositivo móvil tiene preferiblemente al menos un grado de libertad.
El al menos un dispositivo móvil puede moverse a lo largo de tres direcciones ortogonales entre sí; o a lo largo de dos direcciones y también giratorio al menos alrededor de una dirección; o a lo largo de una dirección y también giratorio en dos direcciones; o móvil a lo largo de una dirección de traslación y también giratorio alrededor de una dirección de rotación, siendo las direcciones de traslación y rotación ortogonales; o giratorio alrededor de dos direcciones ortogonales. Todas estas disposiciones permiten un posicionamiento a lo largo de tres direcciones de espacio de traslación de un dispositivo de contrapeso, colocado en la punta del dispositivo móvil, posiblemente con algún acoplamiento; las tres direcciones de traslación, o las coordenadas esféricas en el caso de las dos rotaciones ortogonales, permitiendo generar un desplazamiento del centro de masa de toda la plataforma móvil, el al menos un dispositivo móvil y la carga.
El al menos un dispositivo móvil puede comprender uno o más tanques montados o colocados en la plataforma móvil, y medios para bombear líquido en dichos tanques; en esta realización, el módulo de control genera una instrucción para bombear líquido en uno o más de los tanques, para desplazar el CoM general en al menos una dirección.
En algunas realizaciones, la plataforma móvil permanece sustancialmente vertical, y al menos un dispositivo móvil puede moverse a lo largo de dos direcciones ortogonales horizontales; o a lo largo de una dirección horizontal y también giratoria alrededor de una dirección vertical. Esta disposición aprovecha la fuerza de gravedad que siempre es vertical; por lo tanto, cualquier movimiento de traslación del al menos un dispositivo móvil a lo largo de una dirección vertical no es útil y se puede descartar en esta realización particular.
En algunas realizaciones, la plataforma móvil está inclinada alrededor de uno solo de los ejes originalmente horizontales de su propio marco de referencia, y el al menos un dispositivo móvil puede moverse a lo largo de una dirección horizontal normal al eje de inclinación originalmente horizontal, o giratorio alrededor de un eje de revolución paralelo al eje de inclinación originalmente horizontal de la plataforma móvil. Esta disposición específica puede lidiar con cualquier momento generado por la gravedad en una carga unida a la plataforma móvil a una distancia vertical del centro geométrico de la plataforma debido a la inclinación.
El movimiento de al menos un dispositivo móvil a lo largo de la superficie de una esfera puede ser suficiente para casos específicos (selección de carga descentrada, por ejemplo, con inclinación de la plataforma implicada).
Si se coloca un manipulador en la plataforma móvil del manipulador paralelo accionado por cable, algunos de los grados de libertad mencionados anteriormente de al menos un dispositivo móvil se pueden compartir con los grados de libertad del manipulador a bordo, dejando al menos un grado de libertad propio para al menos un dispositivo móvil. En la situación específica del desequilibrio debido a los movimientos o a la posición de los enlaces de los manipuladores embarcados, el desequilibrio está relacionado principalmente con los grados de libertad del manipulador embarcado. Compartir los grados de libertad entre el manipulador y al menos un dispositivo móvil reduce el número de grados de libertad para construir en todo el sistema mientras mantiene la capacidad del sistema para equilibrar las tracciones aplicadas por el manipulador a bordo en la plataforma móvil del manipulador paralelo accionado por cable.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método para estabilizar una carga de un manipulador paralelo accionado por cable, el manipulador accionado por cable comprende una plataforma móvil conectada a un sistema de cable al cual se puede conectar la carga y un dispositivo móvil montado en la plataforma móvil; comprendiendo el método:
- calcular un centro de masa general del manipulador paralelo accionado por cable como el centro de masa de: la plataforma móvil, el al menos un dispositivo móvil y la carga; y
- generar una instrucción para mover el dispositivo móvil para desplazar el centro de masa general dentro de una región predeterminada.
La región predeterminada es una región de estabilidad calculada como la región factible del CoM, que comprende un conjunto de ubicaciones del centro de masa general que corresponde a las tracciones posibles.
El método preferiblemente también comprende:
- calcular las tracciones externas y las tracciones por gravedad ejercidas en la plataforma móvil;
- generar una instrucción para mover el al menos un dispositivo móvil para desplazar el CoM general de modo que el centro de masa general permanezca dentro de la región predeterminada (que preferiblemente es la región factible del CoM) relacionada con las tracciones externas y las tracciones por gravedad calculadas.
Tal como se ha explicado anteriormente, el control del al menos un dispositivo móvil montado en la plataforma móvil aumenta el espacio de trabajo utilizable y las capacidades de carga del manipulador.
El método comprende preferiblemente embarcar un manipulador a bordo de la plataforma móvil del manipulador paralelo accionado por cable. En este caso, la instrucción de mover el al menos un dispositivo móvil también contrarresta cualquier fuerza y/o momento ejercido por el manipulador embarcado.
En algunas realizaciones, el método comprende además establecer un enlace de datos entre una unidad de control del sistema de cable y un módulo de control de al menos un dispositivo móvil de modo que los movimientos/operaciones del sistema de cable y de al menos un dispositivo móvil se compartan (preferiblemente sincronizados) para evitar que cualquier cable del sistema de cables se afloje o tenga una tensión mayor que una tensión máxima admisible prescrita.
Si se incluye un manipulador embarcado, la sincronización con los movimientos/operaciones del manipulador embarcado también está comprendida.
Ventajas y características adicionales de la invención se harán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue y se señalarán particularmente en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Para completar la descripción y para proporcionar una mejor comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman parte integral de la descripción e ilustran una realización de la invención, que no ha de interpretarse como una restricción del alcance de la invención, sino solo como un ejemplo de cómo se puede llevar a cabo la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:
La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un manipulador paralelo accionado por cable con un brazo robótico convencional colocado a bordo de la plataforma móvil.
La figura 2 es una vista en perspectiva esquemática de un manipulador paralelo accionado por cable de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva esquemática de un manipulador paralelo accionado por cable de acuerdo con otra realización ejemplar de la presente invención.
La figura 4 es una representación esquemática en el plano de momentos Mx-My, mostrando una gráfica cuyas coordenadas son momentos alrededor de X e Y, muestra cómo el manipulador paralelo accionado por cable puede manejar tracciones externas más allá de su región de tracción alcanzable. Representa la forma en que se calcula la región factible de CoM a partir de las tracciones externas y de gravedad.
Descripción de un modo para poner en práctica la invención
La siguiente descripción no debe tomarse en un sentido limitativo, sino que se proporciona únicamente con el fin de describir los principios generales de la invención. A continuación, se describirán realizaciones de la invención a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos mencionados anteriormente que muestran elementos y resultados según la invención.
Tal y como se ha indicado anteriormente, la figura 1 muestra un manipulador paralelo accionado por cable 1 con un brazo robótico 2 convencional montado en su plataforma móvil 3; la plataforma móvil está sostenida por un conjunto de cables 4, operados por cabrestantes correspondientes (no mostrados en la figura).
La figura 2 muestra una primera implementación de un manipulador paralelo accionado por cable 10 que tiene una plataforma móvil 20 conectada a una pluralidad de cables 30. Un brazo robótico 40 con seis grados de libertad se atornilla hacia abajo debajo de la plataforma móvil 20 del manipulador paralelo accionado por cable.
Como se muestra en la figura 2, el manipulador accionado por cable comprende además un mecanismo de equilibrado 50 (dispositivo móvil). La plataforma móvil 20 del manipulador por cable 10 se usa en una orientación sustancialmente constante, lo que significa que las capacidades del manipulador paralelo por cable para generar rotaciones solo se usan para soportar momentos. Como resultado, el mecanismo de equilibrado 50 solo necesita dos grados de libertad para evitar que cualquier cable del sistema de cables se afloje o tenga una tensión mayor que una tensión máxima admisible prescrita.
Siguiendo la habitual construcción de brazos robóticos en el mercado, el brazo robótico 40 se presenta con las siguientes seis juntas de revolución: en primer lugar, una junta de revolución "vertical"; entonces, dos juntas de revolución "horizontales" con ejes de rotación paralelos y separadas por un primer eslabón; en cuarto lugar, una junta de revolución en línea con el segundo eslabón, y finalmente dos juntas de revolución; los tres últimos ejes de las juntas de revolución se cruzan en el punto central de la muñeca del robot.
Debido a esta construcción, el centro de masa del brazo robótico está situado en, o cerca de, un plano normal al segundo y tercer ejes de las juntas de revolución. Este plano gira con la primera junta. Como resultado, se puede conseguir un equilibrado completo, o eficiente, de la posición del centro de masa del brazo robótico, moviendo el
centro de masa del dispositivo móvil 50 en este mismo plano. En la presente realización, esto se logra con el dispositivo móvil 50 moviéndose sobre el eje que es la intersección de este mismo plano y un plano horizontal; este movimiento se materializa aquí mediante un conjunto de correderas 51 que se fijan a la parte del brazo robótico 40 ubicado entre la primera y la segunda articulaciones, y un mecanismo de tornillo de avance y tuerca accionados por un motor para su accionamiento. La primera junta del brazo robótico puede, por lo tanto, considerarse como una de las juntas del dispositivo móvil 50. El dispositivo móvil 50 se mueve al unísono con el brazo robótico 40 para mantenerlo equilibrado en todo momento, y puede implementarse como un sistema complementario al brazo robótico.
En esta implementación particular, el dispositivo móvil 50 incluye una masa móvil 52, que es el equipo eléctrico utilizado para accionar y controlar el brazo robótico 40, que puede estar compuesto por, pero no limitado a, el cubículo del controlador que contiene las unidades electrónicas de los distintos motores. El cableado eléctrico desde la plataforma móvil al cubículo y, posteriormente, desde el cubículo a los motores del dispositivo móvil y al brazo robótico se logra mediante el uso de cadenas portacables.
Una vez que el brazo robótico está operando sobre una carga específica, su centro de masa está típicamente situado a una distancia fija del punto de la muñeca, y no puede ser completamente equilibrado por el dispositivo móvil 50. Esto no se considera crítico, ya que el desequilibrio proporcionado por la carga del plano del brazo robótico o la dinámica de los ejes de la muñeca está limitado por la capacidad del momento de dichos ejes de la muñeca del brazo robótico, que suele ser inferior a la capacidad de momento del manipulador paralelo accionado por cable.
La figura 3 muestra una segunda implementación de la invención. En este caso, la plataforma móvil 20 está equipada con un brazo robótico 40' que tiene siete grados de libertad. El controlador del brazo del robot está integrado dentro de la base del brazo. El manipulador accionado por cable se puede utilizar en cualquier posición de rotación y, de este modo, está provisto de un dispositivo móvil 50' con tres grados de libertad para contrarrestar completamente las fuerzas y los momentos generados por el brazo robótico 40'. En este caso, el dispositivo móvil 50' está construido con tres correderas 51' orientadas en direcciones mutuamente ortogonales y accionadas por los motores eléctricos correspondientes. La masa móvil terminal 52' del dispositivo móvil 50' puede, por lo tanto, posicionarse en cualquier posición para contrarrestar el momento del brazo robótico 40'.
Tal como se ha explicado anteriormente, para una posición dada de un manipulador paralelo accionado por cable específico, el conjunto de tracciones viable es el conjunto de tracciones de plataforma móvil (fuerzas y momentos) que el sistema de cable puede contrarrestar, de tal manera que la tensión en cada cable del sistema de cable se mantenga dentro de los límites admisibles prescritos.
El juego de tracciones factibles 100 del manipulador paralelo accionado por cable se representa en la figura 4 en el plano de momento Mx-My, es decir, el plano cuyo eje x y eje y representan los momentos alrededor de los ejes horizontales X e Y (Mx y My), respectivamente. Esta representación plana bidimensional es una simplificación del conjunto de tracciones factibles real que es un objeto de 6 dimensiones, preteniendo esta simplificación facilitar su representación. Por otra parte, los momentos alrededor de X e Y (ejes horizontales) pueden generarse por un desplazamiento horizontal del CoM general de al menos un dispositivo móvil. El punto C de la tracción factible que se muestra en la figura 4 se establece como el punto donde los momentos Mx y My son iguales a 0. La región 100 también corresponde al conjunto de tracciones factibles del manipulador paralelo accionado por cable del estado de la técnica equivalente. Ninguna tracción fuera de la región 100 puede ser equilibrada por dicho manipulador simplemente actuando sobre las fuerzas en los cables, como se hace en los manipuladores paralelos accionados por cable existentes.
Se introduce una tracción nominal: es la tracción que deben contrarrestar las tensiones del cable cuando el al menos un dispositivo móvil se encuentra en una posición neutra, lo que significa que el al menos un dispositivo móvil no genera ningún momento alrededor de X e Y. La tracción nominal puede ser la tracción externa como se definió anteriormente, o una carga descentrada, o las acciones de un brazo robótico incorporado (tal como, pero no limitado a, los momentos y las fuerzas debidas a una postura en un caso cuasiestático), o la suma de esas acciones. La región 101 es el conjunto de tracciones igual a la suma de la tracción nominal y las posibles tracciones generadas por al menos un dispositivo móvil en todos los conjuntos de coordenadas posibles para el CoM general. Por lo tanto, cada punto en la región 101 está vinculado a un conjunto de coordenadas de al menos un dispositivo móvil.
Se introduce la región 102: es la intersección entre la región 100 y 101. Siendo parte de 100, cualquier tracción dentro de esta región pertenece al conjunto de tracciones factibles. Por otro lado, siendo parte de la región 101, la región 102 puede estar asociada con una región de espacio para el CoM general. Esta región de espacio asociada con la región 102 es la región viable del CoM. Como resultado, con el CoM general dentro de esta región factible del CoM, existe un conjunto de tensiones de cables admisibles para las cuales la suma de la tracción de los cables, la tracción de la acción de la gravedad y la tracción nominal es igual a cero. Si no hay intersección entre la región 100 y 101, significa que la tracción nominal considerada no puede ser equilibrada por el manipulador paralelo accionado por cable propuesto.
Por lo tanto, la figura 4 muestra que es posible con la invención descrita aumentar la carga, en particular, con respecto a los momentos alrededor de X e Y utilizando la gravedad. También es posible aumentar la carga en las otras
direcciones de la tracción (Fx, Fy, Fz, Tz) utilizando la dinámica del dispositivo móvil. Por lo tanto, aumentan las capacidades del manipulador paralelo accionado por cable, ya que las tracciones más allá del conjunto de tracciones factible original (equivalente al conjunto de tracciones de un manipulador paralelo accionado por cable del estado de la técnica) pueden equilibrarse con este método.
De hecho, el desplazamiento del CoM general por medio del mecanismo de equilibrado crea un cambio en el espacio 6D de los componentes de la tracción, siendo dicha dirección de cambio y amplitud una función del desplazamiento real del CoM general por medio de al menos un dispositivo móvil: para una tracción calculada aplicada en la plataforma móvil, se puede determinar una región para el posicionamiento del centro de masa de toda la plataforma móvil, el al menos un dispositivo móvil y la carga. La capacidad de mover el centro de masa en general permite, por lo tanto, contrarrestar las tracciones que no estaban originalmente en el conjunto de tracciones posibles. Dichas tracciones podrían ser originadas por:
• La recogida de una carga cuyo centro de masa no está alineado verticalmente con el punto central geométrico, generando un momento,
• La inclinación de una carga alrededor del eje horizontal cuyo centro de masa está situado en reposo a una distancia vertical del punto central geométrico,
• Las fuerzas generadas por los dispositivos a bordo de la plataforma móvil, tal como un dispositivo de manipulación para sostener la carga,
• Fuerzas y momentos externos debidos a la interacción entre la plataforma móvil o un dispositivo de manipulación fijado en la plataforma móvil y el entorno.
Las dos realizaciones mostradas en las Figuras 2 y 3 reflejan un manipulador paralelo accionado por cable con un manipulador embarcado 40, 40'. Sin embargo, cuando el manipulador paralelo accionado por cable no está equipado con dispositivos a bordo que proporcionan destreza local adicional, las tensiones de los cables aún dependen en gran medida de la ubicación del CoM general del conjunto que consiste en la plataforma móvil y su carga. En diversas situaciones, la carga puede estar descentrada o su distribución de masa puede no ser uniforme. Por lo tanto, para poder manejar una variedad de cargas con tensiones de cable que permanecen en límites admisibles, especialmente en contextos donde la carga no se puede colocar de manera adecuada con respecto a la plataforma móvil, la posición del CoM general puede tener que modificarse para mantener las tensiones del cable en límites admisibles, lo que en la presente invención es posible por medio del mecanismo de equilibrado 50, 50'.
En este texto, el término "comprende" y sus derivados (tales como "que comprende", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como una exclusión de la posibilidad de que lo que se describe y define, puede incluir otros elementos, etapas, etc.
La presente invención obviamente no se limita a las realizaciones específica descritas en el presente documento, sino que también abarca cualquier variación que pueda ser considerada por cualquier persona experta en la técnica (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro del alcance general de la invención como se define en las reivindicaciones.
Claims (14)
1. Manipulador paralelo accionado por cable (10) que comprende:
- una estructura de soporte;
- un sistema de cable (30) montado en la estructura de soporte; y
- una plataforma móvil (20) conectada al sistema de cable (30) a la que se puede conectar una carga;
- estando controlado el sistema de cable por una unidad de control para posicionar y orientar la plataforma móvil (20) y para aplicar fuerzas y momentos en la plataforma móvil (20); y
- al menos un dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') montado en la plataforma móvil (20); caracterizado por que el manipulador paralelo accionado por cable comprende además:
- un módulo de control configurado para generar una instrucción para mover el dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') para desplazar un centro de masa general de todos de: la plataforma móvil (20), el al menos un dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') y la carga, de modo que, al mover el dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52'), el centro de masa general esté dentro de una región predeterminada (101),
en el que la región predeterminada (101) es una región de estabilidad calculada como la región factible del centro de masa, CoM, que comprende un conjunto de ubicaciones del centro de masa total que corresponde a tracciones factibles para las cuales la tensión de los cables del sistema de cable (30) se mantiene dentro de las tensiones mínima y máxima admisibles.
2. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según la reivindicación 1, en el que la plataforma móvil comprende además un manipulador embarcado (40, 40') fijado a la plataforma móvil (20).
3. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según la reivindicación 2, en el que el módulo de control está configurado para generar la instrucción de tal manera que, al mover el dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52'), cualquier fuerza y/o momento ejercido por el manipulador embarcado (40, 40') se contrarresta desplazando el centro de masa general para que esté dentro de la región predeterminada (101).
4. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además un enlace de datos entre la unidad de control del sistema de cable (30) y el módulo de control del dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52'), estando configurado el módulo de control de al menos un dispositivo móvil para tomar datos actualizados de la unidad de control del sistema de cable como una entrada.
5. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que el manipulador embarcado (40, 40') tiene grados de libertad compartidos con el al menos un dispositivo móvil.
6. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el al menos un dispositivo móvil se puede mover a lo largo de tres direcciones mutuamente ortogonales; o a lo largo de dos direcciones y también giratorio al menos alrededor de una dirección; o a lo largo de una dirección de traslación y también giratorio en dos direcciones; o a lo largo de una dirección de traslación y también giratorio alrededor de una dirección de rotación, siendo las direcciones de traslación y rotación ortogonales.
7. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el al menos un dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') comprende uno o más tanques en los que puede introducirse un fluido y de los que puede extraerse un fluido por bombeo.
8. Manipulador paralelo accionado por cable (10) según cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en el que el dispositivo móvil (50, 51, 52) comprende un armario controlador (52) del manipulador embarcado (40).
9. Método para estabilizar una carga de un manipulador paralelo accionado por cable (10), comprendiendo el manipulador paralelo accionado por cable una plataforma móvil (20) conectada a un sistema de cable (30) al que se puede conectar la carga, comprendiendo además el manipulador paralelo accionado por cable un dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') montado en la plataforma móvil (20); comprendiendo el método:
- calcular un centro de masa general del manipulador paralelo accionado por cable como el centro de masa de: la plataforma móvil, el al menos un dispositivo móvil y la carga;
-generar una instrucción para mover el dispositivo móvil (50, 51, 52, 50', 51', 52') para desplazar el centro de masa general dentro de una región predeterminada (101),
en el que la región predeterminada es una región de estabilidad calculada como la región factible del centro de masa, CoM, que comprende un conjunto de ubicaciones del centro de masa total que corresponde a tracciones factibles para las cuales la tensión de los cables del sistema de cable (30) se mantiene dentro de las tensiones mínima y máxima admisibles.
10. Método de acuerdo con la reivindicación 9, que preferentemente comprende además:
- calcular las tracciones externas y las tracciones por gravedad ejercidas en la plataforma móvil (20);
- generar una instrucción para mover al menos un dispositivo móvil para desplazar el centro de masa global de manera que permanezca dentro de la región (101) predeterminada relacionada con las tracciones externas y las tracciones por gravedad calculadas.
11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 9-10, en el que el manipulador paralelo por cable comprende un manipulador embarcado (40, 40') fijado a la plataforma móvil (20), en el que la etapa de generar una instrucción para mover el dispositivo móvil comprende contrarrestar cualquier fuerza y/o momento ejercido por el manipulador embarcado (40').
12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en el que la etapa de generar una instrucción para mover el dispositivo móvil comprende la entrada en un módulo de control del dispositivo móvil datos actualizados proporcionados por una unidad de control del sistema de cable para calcular la región predeterminada.
13. El método de la reivindicación 12 cuando esta depende de la reivindicación 11, que además comprende la entrada en un módulo de control de los datos actualizados del dispositivo móvil proporcionados por el manipulador embarcado.
14. El método de la reivindicación 11, en el que la etapa de generar una instrucción para mover el dispositivo móvil comprende recibir previamente datos de sensores que miden cualquier desequilibrio en el manipulador paralelo accionado por cable para calcular la región predeterminada.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16306465.2A EP3318369B1 (en) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Cable-driven parallel manipulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2952698T3 true ES2952698T3 (es) | 2023-11-03 |
Family
ID=57394505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES16306465T Active ES2952698T3 (es) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Manipulador paralelo accionado por cable |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3318369B1 (es) |
| CN (1) | CN110545962B (es) |
| ES (1) | ES2952698T3 (es) |
| WO (1) | WO2018087101A1 (es) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10471590B1 (en) | 2019-04-08 | 2019-11-12 | Frédéric Vachon | Cable robot |
| CN113329849A (zh) * | 2019-04-08 | 2021-08-31 | 罗伯特奈有限公司 | 缆线机器人 |
| GR1009903B (el) * | 2020-01-28 | 2021-01-12 | Ευαγγελος Γεωργιου Δουσης | Συστημα καθαρισμου και επιθεωρησης κυτων και δεξαμενων εμπορικων πλοιων με χρηση ρομποτ συρματοσχοινων |
| DE102020105759A1 (de) * | 2020-03-04 | 2021-09-09 | Ewellix AB | Sensorsystem für einen Aktuator, Aktuator und Verfahren zur Bewegung eines Aktuatorteils |
| JP7454410B2 (ja) * | 2020-03-04 | 2024-03-22 | ダブル技研株式会社 | 空中搬送装置 |
| CN112428262B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 中国空间技术研究院 | 基于超椭球映射解析算法并联冗余柔索机构伺服控制方法 |
| CN113146576A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-07-23 | 合肥工业大学 | 一种取药***、基于其的机器人及控制方法 |
| CN112959306B (zh) * | 2021-03-26 | 2022-03-25 | 合肥工业大学 | 一种面向大型药房的柔索并联取药机器人 |
| CN113172605B (zh) * | 2021-04-28 | 2023-11-28 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 基于绳驱并联机器人的避障方法、***、设备及存储介质 |
| CN113352311B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种应用于大空间多连杆设备操控的绳驱控制方法 |
| EP4155033A1 (en) | 2021-09-28 | 2023-03-29 | ETH Zurich | Robot, robotic system and method for manipulating objects comprising such a robotic system |
| CN116276906A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-23 | 大连海事大学 | 一种应用于多曲率壁面清洗的绳驱动并联机器人 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3390346C2 (de) | 1982-12-01 | 1994-06-23 | Garrett W Brown | Aufhängung für eine Fernseh-Kamera |
| JPS60138458A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 潜水設備 |
| US4666362A (en) | 1985-05-07 | 1987-05-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Parallel link manipulators |
| US4883184A (en) | 1986-05-23 | 1989-11-28 | Albus James S | Cable arrangement and lifting platform for stabilized load lifting |
| US5653350A (en) * | 1996-06-10 | 1997-08-05 | Maki Manufacturing, Inc. | Grapple carriage |
| US6566834B1 (en) | 1999-09-28 | 2003-05-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Modular suspended manipulator |
| US6975089B2 (en) * | 2003-07-28 | 2005-12-13 | Cablecam International Inc. | System and method for facilitating fluid three-dimensional movement of an object via directional force |
| CN101060196B (zh) * | 2007-05-31 | 2011-08-24 | 西安电子科技大学 | 基于索长/索力的巨型索系并联机器人绳索调整方法 |
| EP2303731A2 (en) * | 2008-05-21 | 2011-04-06 | Georgia Tech Research Corporation | Force balancing mobile robotic system |
| CN102616668A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-08-01 | 清华大学 | 一种缆绳牵引汽车涂装输送机 |
-
2016
- 2016-11-08 EP EP16306465.2A patent/EP3318369B1/en active Active
- 2016-11-08 ES ES16306465T patent/ES2952698T3/es active Active
-
2017
- 2017-11-07 CN CN201780075770.4A patent/CN110545962B/zh active Active
- 2017-11-07 WO PCT/EP2017/078504 patent/WO2018087101A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3318369A1 (en) | 2018-05-09 |
| CN110545962A (zh) | 2019-12-06 |
| EP3318369B1 (en) | 2023-06-07 |
| CN110545962B (zh) | 2022-09-16 |
| WO2018087101A1 (en) | 2018-05-17 |
| EP3318369C0 (en) | 2023-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2952698T3 (es) | Manipulador paralelo accionado por cable | |
| US10427919B2 (en) | Application and method for positioning and orientating a load | |
| US8181799B2 (en) | Actuation system configured for moving a payload | |
| US20160304325A1 (en) | Self-balanced apparatus for hoisting and positioning loads, with six degrees of freedom | |
| CZ304673B6 (cs) | Způsob a zařízení pro změnu tuhosti sériového nebo paralelního základního pohyblivého mechanismu, zvláště průmyslových robotů a obráběcích strojů | |
| EP2480478B1 (en) | Suspended payload platform thrusted by fluid mass flow generators | |
| Miyazaki et al. | Long-reach aerial manipulation employing wire-suspended hand with swing-suppression device | |
| Endo et al. | A proposal of super long reach articulated manipulator with gravity compensation using thrusters | |
| CN114603603B (zh) | 空间机械臂在轨操作的地面模拟装置及模拟方法 | |
| Ottaviano et al. | A low-cost easy operation 4-cable driven parallel manipulator | |
| CN115561004B (zh) | 空间多分支机器人地面试验平台及试验方法 | |
| CN219468017U (zh) | 缆索悬挂式空中机械臂*** | |
| CN213277047U (zh) | 多自由度运动模拟平台 | |
| Torres-Mendez et al. | Analysis of a high stiffness warehousing cable-based robot | |
| Radojicic et al. | Application challenges of large-scale wire robots in agricultural plants | |
| Tazaki | Parallel link-based light-weight leg design for bipedal robots | |
| EP1809564A2 (en) | Macro/micro crane | |
| CN112331020A (zh) | 多自由度运动模拟平台 | |
| Pott et al. | Classification and architecture | |
| EP3319873A1 (en) | A method for transporting a person from a first position relative to a watercraft to a second position relative to the watercraft, a device for transporting the person, and a system and a watercraft comprising the device | |
| Williams | Novel cable‐suspended RoboCrane support | |
| EP4296160A1 (en) | Rotary mechanism, flight vehicle, and device and method for controlling attitude of load | |
| WO2023085338A1 (ja) | 回転機構、飛行体、積載物の姿勢制御装置、方法 | |
| Boschetti et al. | A Recovery Approach for Spatial Cable Robots After Cable Failure | |
| JP7508116B2 (ja) | ドローンを用いた荷重取扱装置 |