Skip to main content

2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

Design and Control of a Redundant Suspended Cable-Driven Parallel Robots

verfasst von : Johann Lamaury, Marc Gouttefarde, Micaël Michelin, Olivier Tempier

Erschienen in: Latest Advances in Robot Kinematics

Verlag: Springer Netherlands

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper introduces a six degree-of-freedom suspended parallel robot driven by eight cables. The determination of an optimal geometry of such a parallel cable robot together with the design of a prototype are briefly outlined. Then, based on usual kinematic modeling, a basic control strategy is presented. Since the parallel cable-driven robot presented here is redundantly actuated, this control strategy has to deal with the problem of cable tension distribution. This latter turns out to be challenging because of the under-constrained nature of the considered cable-driven robot. The extension to these robots of existing tension distribution methods is finally discussed.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Albus, J., Bostelman, R., Dagalakis, N.: The NIST Robocrane. J. Robot. Syst. 10(2), 709–724 (1993) CrossRef Albus, J., Bostelman, R., Dagalakis, N.: The NIST Robocrane. J. Robot. Syst. 10(2), 709–724 (1993) CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Alp, A., Agrawal, S.: Cable suspended robots: Design, planning and control. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. Washington, DC, USA (2002) Alp, A., Agrawal, S.: Cable suspended robots: Design, planning and control. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. Washington, DC, USA (2002)
3.
Zurück zum Zitat Borgstrom, P.H., Jordan, B.L., Sukhatme, G.S., Batalin, M.A., Kaiser, W.J.: Rapid computation of optimally safe tension distributions for parallel cable-driven robots. IEEE Trans. Robot. 25(6), 1271–1281 (2009) CrossRef Borgstrom, P.H., Jordan, B.L., Sukhatme, G.S., Batalin, M.A., Kaiser, W.J.: Rapid computation of optimally safe tension distributions for parallel cable-driven robots. IEEE Trans. Robot. 25(6), 1271–1281 (2009) CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Bruckmann, T., Pott, A., Hiller, M., Franitza, D.: A modular controller for redundantly actuated tendon-based Stewart platforms. In: EuCoMes. Obergurgl, Austria (2006) Bruckmann, T., Pott, A., Hiller, M., Franitza, D.: A modular controller for redundantly actuated tendon-based Stewart platforms. In: EuCoMes. Obergurgl, Austria (2006)
5.
Zurück zum Zitat Carricato, M., Merlet, J.P.: Geometrico-static analysis of under-constrained cable-driven parallel robots. In: Advances in Robot Kinematics. Portoroz, Slovenia (2010) Carricato, M., Merlet, J.P.: Geometrico-static analysis of under-constrained cable-driven parallel robots. In: Advances in Robot Kinematics. Portoroz, Slovenia (2010)
6.
Zurück zum Zitat Fang, S., Franitza, D., Torlo, M., Bekes, F., Hiller, M.: Motion control of a tendon-based parallel manipulator using optimal tension distribution. IEEE/ASME Trans. Mechatron. 9, 561–568 (2004) CrossRef Fang, S., Franitza, D., Torlo, M., Bekes, F., Hiller, M.: Motion control of a tendon-based parallel manipulator using optimal tension distribution. IEEE/ASME Trans. Mechatron. 9, 561–568 (2004) CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Gholami, P., Aref, M., Taghirad, H.D.: On the control of the KNTU CDRPM: A cable driven redundant parallel manipulator. In: IEEE Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (2008) Gholami, P., Aref, M., Taghirad, H.D.: On the control of the KNTU CDRPM: A cable driven redundant parallel manipulator. In: IEEE Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (2008)
8.
Zurück zum Zitat Kawamura, S., Choe, W., Tanaka, S., Pandian, S.: Development of an ultrahigh speed robot FALCON using wire drive system. In: IEEE Int. Conf. of Robotics and Automation (1995) Kawamura, S., Choe, W., Tanaka, S., Pandian, S.: Development of an ultrahigh speed robot FALCON using wire drive system. In: IEEE Int. Conf. of Robotics and Automation (1995)
9.
Zurück zum Zitat Lafourcade, P.: Etude des manipulateurs parallèles à câbles, conception d’une suspension active pour soufflerie. Ph.D. thesis, Thèse de Docteur Ingénieur de l’ENSAE (2004) Lafourcade, P.: Etude des manipulateurs parallèles à câbles, conception d’une suspension active pour soufflerie. Ph.D. thesis, Thèse de Docteur Ingénieur de l’ENSAE (2004)
10.
Zurück zum Zitat Merlet, J.P.: MARIONET, A family of modular wire-driven parallel robots. In: Advances in Robot Kinematics. Portoroz, Slovenia (2010) Merlet, J.P.: MARIONET, A family of modular wire-driven parallel robots. In: Advances in Robot Kinematics. Portoroz, Slovenia (2010)
11.
Zurück zum Zitat Mikelsons, L., Bruckmann, T., Hiller, M., Schramm, D.: A real-time capable force calculation algorithm for redundant tendon-based parallel manipulators. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (2008) Mikelsons, L., Bruckmann, T., Hiller, M., Schramm, D.: A real-time capable force calculation algorithm for redundant tendon-based parallel manipulators. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (2008)
12.
Zurück zum Zitat Oh, S.R., Agrawal, S.K.: Cable-suspended planar parallel robots with redundant cables: Controllers with positive cable tensions. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (2003) Oh, S.R., Agrawal, S.K.: Cable-suspended planar parallel robots with redundant cables: Controllers with positive cable tensions. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (2003)
13.
Zurück zum Zitat Riehl, N.: Modélisation et conception de robots parallèles à câbles de grande dimension. Ph.D. thesis, Université de Montpellier II, France (2011) Riehl, N.: Modélisation et conception de robots parallèles à câbles de grande dimension. Ph.D. thesis, Université de Montpellier II, France (2011)
14.
Zurück zum Zitat Vafaei, A., Aref, M.M., Taghirad, H.D.: Integrated controller for an over constrained cable driven parallel manipulator: KNTU CDRPM. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. Anchorage, Alaska, USA (2010) Vafaei, A., Aref, M.M., Taghirad, H.D.: Integrated controller for an over constrained cable driven parallel manipulator: KNTU CDRPM. In: IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. Anchorage, Alaska, USA (2010)
15.
Zurück zum Zitat Yu, K., Lee, L.F., Krovi, V.N.: Simultaneous trajectory tracking and stiffness control of cable actuated parallel manipulator. In: Int. Design Engineering Technical Conf. & Computers and Information in Engineering Conf. (2009) Yu, K., Lee, L.F., Krovi, V.N.: Simultaneous trajectory tracking and stiffness control of cable actuated parallel manipulator. In: Int. Design Engineering Technical Conf. & Computers and Information in Engineering Conf. (2009)
16.
Zurück zum Zitat Zi, B., Duan, B., Du, J., Bao, H.: Dynamic modeling and active control of a cable-suspended parallel robot. Mechatronics 18(1), 1–12 (2008) CrossRef Zi, B., Duan, B., Du, J., Bao, H.: Dynamic modeling and active control of a cable-suspended parallel robot. Mechatronics 18(1), 1–12 (2008) CrossRef
Metadaten
Titel
Design and Control of a Redundant Suspended Cable-Driven Parallel Robots
verfasst von
Johann Lamaury
Marc Gouttefarde
Micaël Michelin
Olivier Tempier
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Springer Netherlands
DOI
https://doi.org/10.1007/978-94-007-4620-6_30

Neuer Inhalt