Kinetostatic Analysis and Actuation Strategy of a Planar Tensegrity 2-X Manipulator

工作区 张拉整体 扳手 运动学 控制理论(社会学) 刚度 联动装置(软件) 平面的 旋转(数学) 串联机械手 计算机科学 执行机构 平行四边形 弯曲 拓扑(电路) 控制工程 并联机械手 工程类 机器人 机械工程 结构工程 人工智能 物理 控制(管理) 计算机图形学(图像) 电气工程 基因 经典力学 化学 生物化学
作者
Matthieu Furet,Philippe Wenger
出处
期刊:Journal of Mechanisms and Robotics [ASM International]
卷期号:11 (6) 被引量:23
标识
DOI:10.1115/1.4044209
摘要

Abstract A planar tensegrity manipulator made of two X-mechanisms in series is studied in this paper. Contrary to a classical 2-R linkage, the proposed architecture does not contain elements subject to bending and it can be driven with remote actuation and cables in an antagonistic way. Accordingly, it is an interesting candidate for the design of lightweight manipulators with variable stiffness suitable for safe interactions. On the other hand, its kinematics is more challenging because of a variable instantaneous center of rotation of the X-mechanisms. First, the inverse kinematic problem is solved using an adequate methodology, the singularities are determined, and the workspace shape is analyzed as a function of the design parameters. Then, two actuation schemes are studied and the wrench feasible workspace is analyzed for each of them. The second actuation scheme provides a larger wrench feasible workspace and allows for stiffness control.
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