KINEMATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF A SERIAL MANIPULATOR LEG FOR A SPHERICAL PARALLEL ROBOT WITH THREE COAXIAL REVOLUTE JOINTS

Sự phát triển của các cơ cấu robot gắn liền với tiến bộ trong lĩnh vực tự động hóa và cơ điện tử. Trong đó, robot song song cầu (SPM) với ba bậc tự do quay được ứng dụng rộng rãi trong các nhiệm vụ yêu cầu thiết kế nhỏ gọn, độ cứng cao và khả năng điều khiển định hướng chính xác, điển hình như camera, ăng-ten, hệ thống định vị laser và dụng cụ phẫu thuật. So với các cơ cấu nối tiếp truyền thống như cơ cấu pan–tilt hoặc gimbal, cơ cấu thể hiện độ cứng và độ chính xác vượt trội, loại bỏ hiện tượng tích lũy sai số. So với các cấu hình song song cầu khác, thiết kế đầu vào đồng trục giúp đơn giản hóa kết cấu truyền động, thể hiện ưu điểm nhờ khả năng quay vô hạn quanh trục thẳng đứng. Trong nghiên cứu này, tác giả phân tích động học thuận xác định vị trí, vận tốc và gia tốc của khâu công tác, trong khi mô hình động lực học nghịch được thiết lập nhằm tính toán các mô-men khớp cần thiết, có xét đến các tác động của lực quán tính và trọng lực cho từng chân robot. Mỗi chân được chia thành bảy khâu dựa trên các đặc điểm hình học thực tế, điều này làm gia tăng độ phức tạp tính toán nhưng cho phép mô hình hóa chính xác và tin cậy hơn các đặc tính động học và động lực học, qua đó tạo nền tảng vững chắc cho việc đánh giá hiệu năng và tối ưu hóa trong thiết kế và chiến lược điều khiển.