Constant curvature kinematic model analysis and experimental validation for tendon driven continuum manipulators

En este trabajo se realiza un análisis al modelo cinemático actual para robot continuo, con el objetivo de determinar la precisión de la validación experimental del modelo cinemático de curvatura constante para establecer una relación entre el modelo matemático y el robot continuo, y su factibilidad...

Full description

Autores:
Murrugarra Quiroz, Cecilia
Mosqueda, S.
Rodríguez, Hernando
Moncada Linares, Yefry
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad El Bosque
Repositorio:
Repositorio U. El Bosque
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.unbosque.edu.co:20.500.12495/5102
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12495/5102
https://doi.org/10.5220/0006913502110218
Palabra clave:
Efecto final
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Robotic
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description En este trabajo se realiza un análisis al modelo cinemático actual para robot continuo, con el objetivo de determinar la precisión de la validación experimental del modelo cinemático de curvatura constante para establecer una relación entre el modelo matemático y el robot continuo, y su factibilidad de aplicación. para cualquier tipo de estructura continua, midiendo la trayectoria planar del efector final en función del desplazamiento de los cables pasivos ubicados a lo largo de la estructura. Para probar el modelo cinemático se fabricó un prototipo de robot continuo compuesto por 1 segmento con 7 secciones, controlado por 3 cables, por sección, también proponemos un segmento modular (enlace) con juntas libres, la modularidad permite extender la longitud del segmento y también permite agregar segmentos y conectar en forma de cadena serial y describir el radio de curvatura cóncava y / o convexa y permitir que el robot manipulador siga diferentes trayectorias y desplazamientos en su espacio de trabajo. Se implementó y probó el modelo cinemático de curvatura constante utilizado en robots continuos con mínimos errores de posicionamiento.
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Para probar el modelo cinemático se fabricó un prototipo de robot continuo compuesto por 1 segmento con 7 secciones, controlado por 3 cables, por sección, también proponemos un segmento modular (enlace) con juntas libres, la modularidad permite extender la longitud del segmento y también permite agregar segmentos y conectar en forma de cadena serial y describir el radio de curvatura cóncava y / o convexa y permitir que el robot manipulador siga diferentes trayectorias y desplazamientos en su espacio de trabajo. Se implementó y probó el modelo cinemático de curvatura constante utilizado en robots continuos con mínimos errores de posicionamiento.In this paper an analysis is done to the current kinematic model for continuum robot, with the goal of determining the accuracy of the experimental validation of the constant curvature kinematic model to establish a relation between the mathematical model and continuum robot, and its feasibility of applying for any type of continuum structure, measuring the end effector planar trajectory based on the displacement of passive cables located along the structure. To test the kinematic model, a prototype of continuous robot composed of 1 segment with 7 sections, controlled by 3 cables, per section was fabricated, we also propose a modular segment (link) with free joints, the modularity allows to extend the length of the segment and also allows to add segments and connect in the form of serial chain and describe the radius of concave and/or convex curvature and allow the robot manipulator to follow different trajectories and displacements in their workspace. The kinematic model of constant curvature used in continuous robots with minimal positioning errors was implemented and tested.application/pdfengScitepress Digital LibraryICINCO 2018 - Proceedings of the 15th International Conference on Informatics in Control, Automation and RoboticsICINCO 2018 - Proceedings of the 15th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics; Vol. 2, 2018, p. 211-218https://pdfs.semanticscholar.org/14be/33766d9a5c9654ba6182194bf3a439d3655f.pdf?_ga=2.95573916.1615851434.1600791894-739845465.1600791894Efecto finalModelo matemáticoRobóticaCinemáticoEspacio de trabajoRoboticKinematicContinuumWorkspaceTrackingConstant curvature kinematic model analysis and experimental validation for tendon driven continuum manipulatorsConstant curvature kinematic model analysis and experimental validation for tendon driven continuum manipulatorsArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Acceso abiertohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessAcceso abierto2018ORIGINALMurrugarra_Cecilia_2018.pdfMurrugarra_Cecilia_2018.pdfapplication/pdf1106836https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/a46ad00a-c6df-40fe-bd84-88c291e18c50/download6e74b06e9ab2688113430dfec47aa508MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/0aa3c22b-0da1-403c-a8a4-8588e24f219b/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52THUMBNAILGonzalez, L.V., Arango, A., López, J.P., Gnecco, J.P._2020.pdf (1).jpgGonzalez, L.V., Arango, A., López, J.P., Gnecco, J.P._2020.pdf (1).jpgimage/jpeg5775https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/063f9e51-22fe-4016-b666-460b1a4aa607/download7210a811635d1799e7c05fee5d259be7MD53Murrugarra_Cecilia_2018.pdf.jpgMurrugarra_Cecilia_2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7462https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/e1fe6016-e119-4ebc-8a91-058de790a0eb/download8b6c2e4e6606d209c8009b673bb4b726MD54TEXTMurrugarra_Cecilia_2018.pdf.txtMurrugarra_Cecilia_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain31384https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/bdf6d6ea-7471-4d13-935d-0bf0db59a15c/download7320eda541953f809216fb4a06d5aa8cMD5520.500.12495/5102oai:repositorio.unbosque.edu.co:20.500.12495/51022024-02-06 22:35:37.978restrictedhttps://repositorio.unbosque.edu.coRepositorio Institucional Universidad El Bosquebibliotecas@biteca.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