Mecanismo paralelo para la estabilización del efector final de un hexacóptero

Abstract

Este documento presenta el mecanismo paralelo de tres grados de libertad desarrollado para estabilizar el efector final de un hexacóptero. El manipulador robótico es actuado mediante tres servos motores coplanares que permiten el desplazamiento del punto final en los ejes (x-y-z) teniendo en cuenta el espacio de trabajo que deslinda la configuración del mecanismo. La disposición de los actuadores en una base común reduce la inercia y el peso que debe soportar la interfaz háptica durante su operación. El movimiento del mecanismo fue impuesto a través de cinemática inversa para determinar la compensación que permite mantener el efector final en cierto punto dentro del espacio de trabajo. De acuerdo con lo anterior, se empleó una IMU (Inertial Measurement Unit) para medir el cambio en la velocidad y rotación del centro de gravedad del sistema; variables requeridas para la cinemática del mecanismo. Finalmente, la operación del dron fue dividida en 4 modos (Estándar, Vuelo, Manual y Automático) elegidos de acuerdo con las necesidades del usuario.

This document presents a three degree of freedom parallel mechanism developed to stabilize the end-effector of a hexacopter. The robotic arm is actuated through three coplanar rotary electric motors which allow the end point displacement (x-y-z) with respect to the base. The linkage has low inertia and weight reducing the load an control requirements. The mechanism motion was computed using inverse kinematic, and it is controlled to maintain the end-effector steady with respect to the global frame. In accordance with the above, IMU (Inertial Measurement Unit) was used to measure the change in speed and rotation of the hexacopter center of mass to compesate this motion in the end effector. Finally, an interface was developed for the system operation allowing four modes: Standard, Flight, Manual, and Automatic.