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ULTRA-FAST HYBRID PARALLEL MANIPULATOR

The principal goal of this work was to design a 6-DOF ultra-fast spatial parallel mechanism (accelerations of at least 2g). The goal was accomplished through the use of an architecture composed of a base connected to a mobile platform by three legs arranged symmetrically at 120 degrees. Each of the legs is composed of a 5-bar mechanism with two revolute joints at the base (the actuated joints which motorize the mechanism). The above figure illustrates the architecture of this manipulator.

Having chosen this architecture and correctly dimensioned each of the manipulator's parameters, a workspace of approximately 30 mm × 30 mm × 30 mm, rotational capabilities of ±25 degrees in any direction, and an excellent dexterity were sought. The evaluation of the inverse geometric problem and the velocity equations led to the jacobian matrix of the manipulator which was used in turn to calculate the dexterity for various configurations. The results obtained by evaluating the dexterity and considering the desired workspace, were used to dimension the different parameters of the manipulator.

This video clip shows the available degrees of freedom of the mechanism through human manipulation.



MANIPULATEUR PARALLÈLE ULTRA-RAPIDE

L'objectif de ce travail était de concevoir un mécanisme parallèle spatial à 6 degrés de liberté à mouvements ultra-rapides (accélération d'au moins 2g). Pour ce faire, l'architecture utilisée se compose d'une base reliée à une plate-forme par l'intermédiaire de trois pattes disposées symétriquement à 120 degrés. Chacune des pattes est formée d'un mécanisme à 5 barres dont deux articulations rotoïdes se situent au niveau de la base (des articulations qui servent à motoriser le manipulateur). La figure ci-dessus illustre l'architecture de ce manipulateur.

Ainsi, en optant pour cette architecture et en dimensionnant correctement chacun des paramètres du manipulateur, un espace atteignable minimal de 30 mm × 30 mm × 30 mm, la possibilité d'effectuer des rotations de ±25 degrés dans chacune des directions et une excellente dextérité sont recherchés. L'évaluation du problème géométrique inverse et des équations de vitesse permettent d'obtenir la matrice jacobienne du manipulateur afin de calculer la dextérité pour différentes configurations. À partir des résultats obtenus en évaluant la dextérité et en considérant l'espace atteignable voulu, les différents paramètres du manipulateur ont été dimensionnés.

Cette séquence illustre les degrés de liberté du mécanisme (manipulation par un humain).



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