Validación del espacio de trabajo de un manipulador paralelo 3RPS para posicionamiento por ampliación de un grado de libertad

PENISI OSVALDO; ROJOS ESTEBAN; AGUILAR HORACIO; BARBEITO EDUARDO; BOCCA PEDRO

Congreso; Cuarto Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica; 2014

En publicaciones anteriores se demostró que el manipulador paralelo 3RPS puede orientar su plataforma móvil en cualquier dirección del espacio. En algunas aplicaciones, las orientaciones requeridas son dadas por sus ángulos de elevación y azimut. Los mecanismos 3RPS en su concepción teórica pueden alcanzar cualquier valor de los ángulos citados, pero presentan singularidades debido a la geometría de su arquitectura constructiva, si sus juntas superiores son esféricas. Estas singularidades harían que la plataforma móvil no alcance para ciertas direcciones de elevación, el espacio de un casquete semiesférico. Fundamentalmente en valores de elevación muy cercanos al horizonte usando la junta superior esférica. Se mostró que la solución a esto se da con el uso de juntas superiores de tipo universal, pero lograr elevación horizontal en los 360 grados de azimut no puede conseguirse con la cantidad de grados de libertad convencional del manipulador, por ello, para tener una solución integral, se incrementó un grado de libertad en la plataforma inferior. También se modifica el sistema de control para poder controlar el nuevo grado de libertad. Este grado de libertad adicional permite ampliar el espacio de trabajo de un manipulador 3RPS a toda la semiesfera superior al horizonte para el caso de posicionamiento, por ejemplo de un corner reflector. En este trabajo se realiza la validación del espacio de trabajo obtenido con las modificaciones indicadas, demostrando la utilidad del manipulador para lograr el posicionamiento de un vector normal a la plataforma móvil en cualquier posición de la semiesfera determinada por el plano del horizonte del lugar geográfico en que sea montado el manipulador. Si no fuera necesaria la totalidad de los grados de azimut se limita el movimiento del grado adicional a los valores límites de este ángulo para la ubicación en que se instale el manipulador, a fin de poder lograr que la elevación pueda coincidir con el plano del horizonte para cualquier valor de azimut.