Determinação de parâmetros cinemáticos e dinâmicos para predição do comportamento de manipuladores de arquitetura paralela.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Rodrigo Magalhães Cruz Alves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Frequências naturais; Lumped parameters method; Manipuladores paralelos; Método dos parâmetros concentrados; Natural frequencies; Parallel manipulators; Rigidez; Stiffness
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-11012022-102227/

O presente trabalho trata da análise dos modelos cinemático e dinâmico de um manipulador de cinemática paralela assimétrico investigando parâmetros para a melhoria do desempenho em termos de rigidez e frequências naturais ao longo do espaço de trabalho, buscando condições nas quais as propriedades reais e ideais sejam próximas, e assim prever com exatidão o seu comportamento. Os mapeamentos da rigidez e das frequências naturais do manipulador foram obtidos por meio do método dos parâmetros concentrados, assumindo a existência de atuadores virtuais como uma alternativa para considerar os efeitos de flexibilidade dos elos do manipulador. Além disso, a influência da cadeia passiva também foi levada em consideração ao manter a orientação do efetuador sob a ação da carga externa. Quando esses efeitos são considerados, a matriz Jacobiana associada ao espaço dos atuadores sofre uma mudança em sua dimensão e considerações adicionais são necessárias para determinar a matriz de rigidez de uma dada configuração do manipulador. Para efeito de comparação, os mapeamentos foram realizados também pelo método dos elementos finitos para verificar sua efetividade. A utilização do método dos parâmetros concentrados, associados à inclusão de atuadores virtuais, permitiu uma formulação mais simples e eficaz da rigidez e das frequências naturais do efetuador quando comparado com o método dos elementos finitos. Finalmente, foi feita uma comparação com dados de rigidez e frequência natural obtidos com o mecanismo real, representando assim mais uma alternativa para a análise das características dos manipuladores paralelos no espaço de trabalho, fornecendo resultados que servirão como pano de fundo para a síntese paramétrica do mecanismo.