Caracterización cinemática de una transmisión armónica vertical prototipo 4 de la Universidad Nacional de Colombia para determinar tipo de posibles aplicaciones industriales

Abstract

Los engranajes flexo-ondulatorios también conocidos como transmisiones armónicas, son reductores de velocidad mecánicos utilizados en aplicaciones industriales y militares. Las transmisiones flexo-ondulatorias son compactas, tienen alta eficiencia mecánica y pueden llegar a reducciones de velocidad de 320:1. Este dispositivo es conocido por su eficiencia y precisión, pero también por sus comportamientos indeseables, caracterizados por comportamientos no lineales. Estos aspectos incluyen la presencia de fricción estática y dinámica, flexibilidad, y error cinemático también conocido como error posicional. El siguiente documento se enfoca en la caracterización del error cinemático para el prototipo cuatro de la Universidad Nacional de Colombia, por medio de datos experimentales, obtenidos de un sistema de adquisición de datos en tiempo real, desarrollado por el autor. Los datos adquiridos son analizados por métodos estadísticos; identificando así la influencia de la velocidad de giro y posición del motor en el error cinemático. Como resultado se obtiene un modelo que tiene como variable la posición del motor.

Abstract. Strain wave gears, a compact mechanical device producing high mechanical advantage and speed reduction, has been used to accurately positon the arms and wrist of robots. This device, operating on the principle of nonrigid body mechanics, has been found to have positioning errors also known as kinematic error. This paper present a data acquisition system to measure the kinematic error in a prototype of strain wave gear as well as their findings. This implementation was design to capture all encoders signals by applying realtime measurement system. The following document focuses on the characterization of kinematic error for the prototype four of the National University of Colombia, through experimental data obtained from a realtime data acquisition system developed by the author. The acquired data are analyzed by statistical methods; Thus, identifying the influence of the speed of rotation and position of the motor in the kinematic error. Thus, a model is obtained in function of motor’s position.