Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Tillämpad robotik och parallellkinematikUtveckling och modellering av en Stewart-Goughplattform
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2010 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Applied robotics and parallel kinematicsModeling and Development of a Stewart-Goughplatform (English)
Abstract [sv]

I detta examensarbete har ett problem som varit en del av ett pågående projekt på ElektaInstrument AB undersökts och en lösning har föreslagits.Problemet har varit att utveckla och modellera en servoenhet som med hög precision kanpositionera ett instrument i fem dimensioner (tre translaterande och två roterande) och som kanhålla instrumentet på sin position med hög styvhet.Problemet löstes genom att först specificera kraven på servoenheten, sedan undersöktes olikabefintliga koncept för att uppnå kraven. Det bästa konceptet, en Stewart-Gough plattform, valdesoch studerades och analyserades sedan i detalj.Analysen gjordes i två steg, det första steget var att göra beräkningar av krafter och benlängdersom en funktion av positionen för en Stewart-Gough plattform. Det andra steget var att realiseraberäkningarna och implementera dessa i kod och hårdvara för att styra fysiska motorer och fådem att bete sig som önskat enligt beräkningarna.Resultatet av första delen av analysen är ett MATLAB program som kan beräknainverskinematiken och benkrafterna för en godtycklig Stewart-Gough plattform som belastasmed en godtycklig kraftvektor och en godtycklig momentvektor. Programmet kan även itereraberäkningarna för olika lägen för Stewart-Gough plattformen och för olika belastningar ochskriva ut extremvärdena som beräknats.Den andra delen av analysen resulterade i ett LabView program för simultan styrning av sexmotorer och hårdvara för att driva sex motorer. Styrningen har testats på befintliga motorer medlyckat resultat.Resultaten av examensarbetet visar att Stewart-Gough plattformen kan uppfylla kraven som ärställda på servoenheten. Under examensarbetet har alla nödvändiga beräkningar för att kunnastyra en Stewart-Gough plattform gjorts och hårdvaran för styrning av motorer har utvecklats.Parallellt med examensarbetet har ingenjörer på Elekta Instrument AB utvecklat mekaniken tillStewart-Gough plattformen, när examensarbetet avslutas är steget till en första prototyp mycketlitet.

Abstract [en]

In this Master of Science thesis a problem that has been a part of an ongoing project at ElektaInstrument has been examined and a solution has been suggested.The problem has been to develop a servo unit that is able to position an instrument in fivedegrees of freedom (three translational and two rotational) with high precision and that is able tohold that instrument in its position with high stiffness.The problems were solved by specifying the requirements of the servo unit and compare themwith existing concepts. The concepts were evaluated and the best concept, the Stewart-Goughplatform, was chosen and was thoroughly studied and analyzed.The analysis was conducted in two steps, the first step was to calculate the forces and the leglengths as a function of a position for a Stewart-Gough platform. The second step was to realizethe calculations and implement them in code and hardware to control physical motors and makethem behave as desired according to the calculations.The result of the first step was a MATLAB program that can calculate the inverse kinematicsand leg forces for any Stewart-Gough platform that is subjected to any force and momentumvector. The program can also iterate the calculations for a number of positions and loads for theplatform and display relevant extreme values.The result of the second step is a LabView program for simultaneous control of six motors andhardware that is able to control and drive the motors. The control system has successfully beentested on existing motors.The result of the thesis shows that the Stewart-Gough platform is a feasible solution that willmeet the specified requirements on the servo unit. During the thesis project all necessarycalculations for control of a Stewart-Gough platform has been made and the hardware needed tocontrol it has been developed. A mechanical solution has been developed simultaneously duringthe thesis project by engineers at Elekta Instrument AB and when the thesis project is complete afirst prototype of the Stewart-Gough servo unit is not far away.

Place, publisher, year, edition, pages
2010. , 52 p.
Series
MMK 2010:25 MDA 364
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-49756OAI: oai:DiVA.org:kth-49756DiVA: diva2:460243
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-05-28 Created: 2011-11-29 Last updated: 2013-05-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(9308 kB)3418 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 9308 kBChecksum SHA-512
20583ba277118f9d7feaf056500393138938b3d03060196f8eb171391a1f0f67651bfe9739e8bb237126062736903222af183ef44c12a9f29b6cb0f033510652
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3422 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 120 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf