Geometric method for the accuracy analysis of a class of 3-DOF planar parallel robots

• Main Author: Yu, Alexander
• Other Authors: Ilian Bonev (Internal/Cosupervisor2)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2009
• Subjects: Engineering - Mechanical
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=66719

Planar parallel robot accuracy indices are evaluated because such robots are widely used in industrial applications where quick, precise positioning and alignment are essential. With their increasing use comes a need to develop a methodology to compare different parallel robot designs. However no simple method exists to adequately compare the accuracy of parallel robots. Certain indices have been used in the past such as dexterity, manipulability and global conditioning index, but they have inherent problems when applied to both translational and rotational motion of a parallel robot. In direct response to the need for more methods in evaluating the accuracy of parallel robots, this thesis presents a simple geometric method for computing the exact local maximum position error and maximum orientation error, given the actuator displacement inaccuracies. This new method gives a clear, quantitative way to evaluate planar parallel robots. This method is shown to work well when applied to a class of three-degree-of-freedom planar fully-parallel robots, whose legs each have each one passive revolute joint and two prismatic joints. === Les indices de précision d'un robot planaire parallèle sont analysés dans la présente thèse en raison de leur large utilisation dans des applications industrielles où la précision du positionnement et de l'alignement est essentielle. Leur utilisation croissante s'accompagne du besoin de développer une méthode pour évaluer différentes conceptions de robots parallèles. Cependant, il n'existe pas de méthode simple d'évaluation comparative de la précision des robots parallèles. Par le passé, on utilisait certains indices tels que la dextérité, la capacité de manipulation et l'évaluation globale, mais ces derniers présentaient des problèmes inhérents lorsque appliqués à la fois au mouvement de translation et de rotation d'un robot parallèle. En réponse directe au besoin de disposer de plus d'outils d'évaluation de la précision des robots parallèles, cette thèse présente une méthode géométrique simple pour calculer les inexactitudes maximales de positionnement et d'orientation, en tenant compte des inexactitudes de déplacement de l'actuateur.Il est prouvé que l'utilisation de cette nouvelle méthode est claire et quantitative pour l'évaluation de robots planaires parallèles. Elle donne de bons résultats quand on l'applique à une catégorie de robots planaires à trois degrés de liberté, dont les pattes ont chacune une a rticulation rotoïde passive et deux articulations prismatiques.