Modele geometrique robotique

Notre approche de la modélisation d`un manipulateur continuum se compose d`une carte dynamique (fD), de la résolution des taux de translation de la déformation (d) et de la rotation (é) en fonction des charges internes et externes, et d`une carte cinématique (fK) qui recherche la géométrie du manipulateur en fonction de la souche Tarifs. Les cartes dynamiques avant et inverse peuvent être trouvées en fonction de diverses méthodes d`altération; Cependant, certaines méthodes sont mieux pour évaluer la carte en avant, tandis que d`autres sont plus appropriés pour la carte inverse. La forme continuum de Lagrange EOM est meilleure pour les cartes dynamiques avant et inverses, le modèle de tige de Cosserat est approprié pour la carte statique en avant, et il est plus simple de dériver la carte statique inverse pour un manipulateur de continuum utilisant le principe de l`énergie virtuelle (Sadati et coll., 2016). Les modèles statiques et quasi statiques sont étudiés ici comme des cas particuliers du modèle dynamique, où les forces inertielles sont négligées en supposant un équilibre statique et des transitions lentes dans les États du système. C`est une supposition raisonnable puisque l`application du manipulateur continuum dans des tâches de manipulation précises, par exemple, la chirurgie invasive minimale comme l`application principale des résultats de cette recherche impliquent des mouvements dynamiques moins rapides et plus quasi-statiques transition des États dans l`espace de travail (cianchetti et Menciassi, 2017). La Loi de Hooke sur la relation contrainte-déformation linéaire est largement utilisée dans la carte dynamique (fD), tout en utilisant des hypothèses néo-Hookean et le principe de l`énergie virtuelle se traduisent par une carte statique plus précise (Gent, 2012). La figure 9. La simulation versus le résultat expérimental de 33 points de données pour la déformation plane d`un module raide-FLOP sous des charges externes étendues (figure 1C). Une combinaison de la méthode générale GD et du modèle d`hélice exacte montre un pourcentage d`erreur moyenne de 7% inférieur et un pourcentage d`erreur de référence moyenne inférieur de 10% par rapport au modèle de tige Euler – Bernoulli sans déformation transversale. Le modèle VC affiche un pourcentage d`erreur de référence moyenne de 52% inférieur à celui du modèle CC (figure 8).

L`itération pour résoudre le problème de BVP pour certaines des étapes de simulation est présentée (en bas). La figure 10. Sensibilité des valeurs prédites de γ (en) (γ (), γ, gauche) et λlc (λlc, γ, à droite) de différents modèles à changer en γ pour différentes valeurs de γ, κ et λlc. Le modèle CG-exact qui utilise le modèle γ simple montre une sensibilité hautement non linéaire pour différentes valeurs de γ, ce qui n`est pas semblable à celui du modèle γ exact. Le modèle avec l`hypothèse de filetage dense (γ ≈ π/2) montre une sensibilité plus élevée. Le modèle exact d`hélice suppose que l`hélice de tresse se déforme en raison de la torsion pure de la section transversale du filetage, semblable à un ressort rigide, sans aucune flexion. Cette hypothèse pour le modèle d`angle de plomb constant n`est pas valide, et la prédiction de ce modèle est semblable au résultat de l`élongation pure d`une hélice [équation (12)]. Nous suggérons d`utiliser le modèle exact d`hélice pour les chambres avec des tresses rigides, et en utilisant le modèle d`angle de plomb constant pour les tresses plus déformables, c.-à-d., les fils de couture, où la déformation de la coquille de chambre est plus dominante. La déformation de la section transversale et la différence entre les modèles deviennent perceptibles lorsque γ > 1,309 RAD ou λlc > 1.8.

Cependant, pour comprendre la signification de cette différence sur le modèle statique d`une chambre, nous étudions l`action prédite par l`un des modèles plus tard. La figure 8. La simulation versus les résultats expérimentaux de 43 points de données pour la relation statique inverse entre les pressions d`entrée et la position de la pointe (p = f (ρtip)) pour une chambre pneumatique rigide-FLOP, en utilisant le principe du travail virtuel. Une combinaison de la méthode générale GD et du modèle γ constant montre un pourcentage d`erreur moyenne de 13% inférieur et un pourcentage d`erreur de référence moyenne de 23% inférieur par rapport au modèle de tige Euler – Bernoulli sans déformation transversale. Tunay, I. (2013). Modèles de continuum spatial de tiges subissant une grande déformation et l`inflation.