Análise matemática e simulação de um manipulador paralelo com seis graus de liberdade

Abstract

Neste trabalho é realizada a análise de um manipulador paralelo com seis graus de liberdade, estes provenientes de atuadores lineares fixados entre uma base fixa e uma base móvel, caracterizando um mecanismo amplamente conhecido como configuração de uma Plataforma de Stewart-Gough. O estudo é dividido em duas partes: estudo sobre os fundamentos teóricos e do levantamento do estado da arte deste tipo de mecanismo, incluindo os modelos matemáticos da cinemática direta e inversa e modelo dinâmico; e desenvolvimento de um algoritmo para simulação de cada um dos modelos. As simulações da cinemática direta e inversa apresentaram um comportamento semelhante ao encontrado na literatura e quando comparadas entre si. Já, as simulações da dinâmica direta e inversa tiveram um resultado discrepante entre si principalmente devido ao método de integração e passo utilizado.

This study aims to present the analysis of a parallel manipulator with six degrees of freedom (DOF) provided by linear actuators fixed between a fixed base and a moving base, part of a mechanism widely known as Stewart-Gough platform. It is divided into two steps: study of the theoretical foundations and the research of state of art of this kind of mechanism, including direct and inverse kinematics and dynamic mathematical models; and development of an algorithm for simulating each one of the models. Simulations of direct and inverse kinematics showed similar behavior comparing to that found in the literature. On the other hand, the dynamics simulations had discrepant results basically due to the integration method and step used.