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Numerical Optimal Control of a Spherical Parallel Manipulator Based on Unique Kinematic Solutions

机译：基于独特运动学解的球面并联机器人的数值最优控制

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This paper presents a framework for generating optimal motor trajectories for a spherical parallel manipulator (SPM) with revolute joints, actuated by servomotors with default internal position control settings. The proposed framework consists of three phases. First, an approach to obtain unique forward kinematics is introduced, in order to relate the angular positions of the servomotors to the orientation of the SPM top mobile platform. Then, a configuration space for the SPM is defined by using numerical procedures, in order to guarantee the absence of singularities and of collisions between links during the motion of the manipulator. Finally, reference trajectories of the servomotors are defined via convex optimization. These trajectories determine an optimal evolution of the SPM motion based on the configuration space and original servomotor dynamics. The proposed strategy is experimentally demonstrated on a prototype of Agile Wrist SPM with three servomotors.
机译：本文提出了一个框架，用于为带有旋转关节的球形并联机械手（SPM）生成最佳电动机轨迹，该关节由带有默认内部位置控制设置的伺服电动机驱动。拟议的框架包括三个阶段。首先，介绍一种获取独特正向运动学的方法，以将伺服电机的角位置与SPM顶部移动平台的方向相关联。然后，通过使用数字过程定义SPM的配置空间，以保证在机械手运动期间不存在奇异性和链接之间的碰撞。最后，通过凸优化定义伺服电机的参考轨迹。这些轨迹根据配置空间和原始伺服电机动力学确定SPM运动的最佳演变。在带有三个伺服电机的Agile Wrist SPM原型上通过实验证明了所提出的策略。

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