Structural Synthesis of 3-DoF Spatial Fully Parallel Manipulators

In this paper, the architectures of three degrees of freedom (3-DoF) spatial, fully parallel manipulators (PMs), whose limbs are structurally identical, are obtained systematically. To do this, the methodology followed makes use of the concepts of the displacement group theory of rigid body motion. This theory works with so-called 'motion generators'. That is, every limb is a kinematic chain that produces a certain type of displacement in the mobile platform or end-effector. The laws of group algebra will determine the actual motion pattern of the end-effector. The structural synthesis is a combinatorial process of different kinematic chains' topologies employed in order to get all of the 3-DoF motion pattern possibilities in the end-effector of the fully parallel manipulator.

Análisis Dinámico de mecanismos paralelos con requisitos de diseño mecatrónico

[ES]El objetivo del presente TFG es el Análisis Dinámico de mecanismos paralelos según las necesidades de la mecatrónica. La mecatrónica requiere expresiones explícitas de las fuerzas motoras que sólo dependen de las propias posiciones, velocidades y aceleraciones en los accionamientos. Ello requiere métodos avanzados de la mecánica analítica de sólido rígido. Concretamente se han desarrollado la ecuación de Lagrange modificada (según [11]) y la ecuación de Boltzmann-Hamel modificada, siendo esta última una aportación de este TFG. Como aplicación práctica se ha programado un modelo mecatrónico para un manipulador paralelo 5R y se ha optimizado el diseño de una Multi Axis Simulation Table 3PRS.

Diseño mecánico de manipulador paralelo XY.

[ES]El proyecto consiste en el desarrollo mecánico de un manipulador paralelo basado en un mecanismo de cadena cerrada y 5 pares de rotación moviéndose en un mismo plano, de modo que cubra un espacio de manipulación previamente definido. Para ello se realizan los diseños en programas de CAD y se realizan los planos de diseño y montaje con el objetivo de posteriormente llevar el diseño a la realidad.

Diseño de una junta esférica flexible para un manipulador de alta precisión.

ES]El Trabajo Fin de Grado que se presenta a continuación tiene como objetivo principal el diseño de una unión flexible que formará parte de las patas de un robot de cinemática paralela. Por la propia arquitectura de estos mecanismos, y para dotar a la plataforma de movimientos precisos, esta unión, ubicada en la parte superior de las patas, debe deformarse al ser sometida a esfuerzos de flexión y torsión. Se realiza un adecuado diseño que maximice las deformaciones de dicha unión a la par que se garantiza una adecuada duración de la misma para la aplicación requerida. A su vez, se comprueba que las tensiones a las que se verá sometida no superan el límite de fluencia del material elegido. Todo ello se realiza de forma computacional mediante el método de los elementos finitos.

Dimensionamiento geométrico y resistente de manipulador paralelo XY.

[ES]Se trata de diseñar, programar, fabricar y montar un manipulador paralelo de 5 pares de revolución, que sirva para el atrape y posterior desplazamiento de objetos pequeños en un área de trabajo determinado. Este proyecto se centra exclusivamente en el análisis cinemático, resistente y posterior optimización del diseño del mecanismo de barras del manipulador.

MPI parallel programming of mixed integer optimization problems using CPLEX with COIN-OR

The aim of this technical report is to present some detailed explanations in order to help to understand and use the Message Passing Interface (MPI) parallel programming for solving several mixed integer optimization problems. We have developed a C++ experimental code that uses the IBM ILOG CPLEX optimizer within the COmputational INfrastructure for Operations Research (COIN-OR) and MPI parallel computing for solving the optimization models under UNIX-like systems. The computational experience illustrates how can we solve 44 optimization problems which are asymmetric with respect to the number of integer and continuous variables and the number of constraints. We also report a comparative with the speedup and efficiency of several strategies implemented for some available number of threads.

Model driven product line engineering : core asset and process implications

Reuse is at the heart of major improvements in productivity and quality in Software Engineering. Both Model Driven Engineering (MDE) and Software Product Line Engineering (SPLE) are software development paradigms that promote reuse. Specifically, they promote systematic reuse and a departure from craftsmanship towards an industrialization of the software development process. MDE and SPLE have established their benefits separately. Their combination, here called Model Driven Product Line Engineering (MDPLE), gathers together the advantages of both. Nevertheless, this blending requires MDE to be recasted in SPLE terms. This has implications on both the core assets and the software development process. The challenges are twofold: (i) models become central core assets from which products are obtained and (ii) the software development process needs to cater for the changes that SPLE and MDE introduce. This dissertation proposes a solution to the first challenge following a feature oriented approach, with an emphasis on reuse and early detection of inconsistencies. The second part is dedicated to assembly processes, a clear example of the complexity MDPLE introduces in software development processes. This work advocates for a new discipline inside the general software development process, i.e., the Assembly Plan Management, which raises the abstraction level and increases reuse in such processes. Different case studies illustrate the presented ideas.

An austerity-driven energy reform

In July 2013, the government approved a major overhaul of the Spanish electricity sector to correct existing imbalances that have led to an exponential increase of regulated electricity costs and a huge tariff deficit. The reform addresses the problem of financial sustainability of the sector, severely affected by weak demand and overcapacity. Previous regulation introduced in 2012 and early 2013, also aimed at restoring financial stability of the sector, failed to correct the tariff shortfall and new regulatory measures were needed to reduce the 4.5 billion euros forecasted deficit for 2013. The frequent change of the rules of the game in the sector has created regulatory uncertainty, more so as it is not clear that the present reform will be sufficient to eliminate the deficit. Moreover, the government has left the door open to new regulation that would deal with the price formation system. In general, short run financial criteria have prevailed, while efficiency principles and a long run perspective have little weight in the reform.

On parallel computing for stochastic optimization models and algorithms

167 p.

Diseño y evaluación de un sistema de medida de aceleración en el elemento terminal de un manipulador de cinemática paralela

[ES]Este proyecto tiene como objetivo desarrollar una línea de investigación de opciones de sensorización de un mecanismo mediante acelerómetros. Se construirá para ello un sistema de adquisición y tratamiento de señales destinado a la sensorización de un mecanismo de cinemática paralela en base a los conocimientos adquiridos durante el curso. Se trabajará además con otros alumnos para llevar a cabo el diseño y montaje de un robot prototipo de cinemática paralela de dos grados de libertad sobre el que se experimentará y llevará a cabo el proyecto. Se plantean de este modo dos líneas de trabajo que se desarrollarán en este proyecto: Elaboración de un sistema de adquisición y tratamiento de señales adaptable a distintos sensores. Utilización de señales de múltiples acelerómetros para conocer en primer lugar aceleración, y de ser posible, posición de puntos de interés del mecanismo.

Algoritmo para la identificación de las ganancias óptimas del algoritmo de control de posición de un mecanismo de cinemática paralela

[ES]Este trabajo presenta un algoritmo automatizado cuyo resultado es la determinación de las ganancias óptimas del lazo de control de un mecanismo de cinemática paralela. En concreto se ha aplicado al mecanismo 5R, aunque el método es válido para cualquier otro mecanismo introduciendo el modelo mecatrónico correspondiente. Permite disponer de un procedimiento para poder elegir en un futuro la combinación de motor y reductora más apropiada para un determinado mecanismo evitando realizar adquisiciones sobredimensionadas, como ocurrió con el mecanismo en cuestión.

Evaluación y diseño de un sistema de medida de posición por cable para un mecanismo de cinemática paralela 5R

[ES]El objetivo del presente proyecto es el de diseñar, construir y verificar la validez de un sistema de medida de posición mediante sensores por cable para un mecanismo de cinemática paralela 5R, extensible a cualquier otro mecanismo espacial o planar. En el presente informe el lector encontrará un análisis exhaustivo de los inconvenientes prácticos derivados de la naturaleza del método de monitorización propuesto, el desarrollo completo del modelo matemático obtenido para solventarlos, descripciones y planos sobre el montaje in situ del sistema de medida, resultados empíricos sobre el manipulador paralelo y posibles riesgos para la consecución del proyecto

Optimisation of the first principle code Octopus for massive parallel architectures: application to light harvesting complexes

150 p.

Análisis cinemático de una máquina de cinemática híbrida XY3PRS.

[Es]El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado consiste en calcular los movimientos que son necesarios en los actuadores de la plataforma de un mecanismo de cinemática paralela, a fin de poder localizar la pieza en la posición adecuada para poder llevar a cabo la operación de microfresado de la misma. Para desarrollar el proyecto se necesitará un software de programación como es Matlab. Este trabajo surge de la necesidad de dar soporte a un proyecto mayor que consiste en el diseño de un manipulador de cinemática paralela cuyas juntas funcionan por deformación. Se pretende que mientras la herramienta se encuentra inmóvil, se consiga el microfresado de moldes para la fabricación de microlentes mediante el movimiento del manipulador. Se ha resuelto la cinemática inversa y se ha calculado el espacio de trabajo. En este documento se van a presentar las tareas, el presupuesto y los riesgos del proyecto así como unos anexos en los que se incluirá el código de la programación.