Un procedimiento para la obtención de espacios de trabajo basado en criterios estructurales

摘要

En este trabajo se presentan los resultados del análisis resistente estructural estático y dinámico de manipuladores de cinemática paralela que serán la base para la definición de nuevos espacios de trabajo. Éstos se obtienen a través de tres estrategias de cálculo según modelos analíticos, numéricos y experimentales. El primero se apoya en una formulación clásica de resistencia de materiales teniendo en cuenta la flexión y torsión de los elementos. El segundo se basa en el método de los elementos finitos y el tercero en medidas experimentales sobre un prototipo construido en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. La representación gráfica, mediante mapas tridimensionales, permite una visualización práctica para el usuario final. Asi se definen tres tipos de espacios de trabajo: el espacio de trabajo operacional (W_(op)), que se obtiene en base a criterios cinemáticos, en el que no existen singularidades, el espacio de trabajo estático (W_(k)) que se obtiene en base al cálculo de la rigidez estática en el espacio de trabajo operacional, y por último, el espacio de trabajo dinámico (W_(d)) que basa en el cálculo de las frecuencias naturales del sistema en el espacio de trabajo operacional. Una vez determinados los tres espacios de trabajo anteriores, se construye el espacio de trabajo estructural operacional (W_s) aplicando unas restricciones estáticas y dinámicas.