The primary objective of this thesis is to introduce a new and complete solution for the direct kinematics for the general parallelotriangular mechanism with six DOF or the so-called spatial double-triangular mechanism. An overview of parallel manipulators is given with an emphasis on their geometric models. A concise observation is given on the direct and inverse kinematics of both serial and parallel manipulators and their relation. Furthermore the direct kinematics solutions for planar and spherical parallelotriangular manipulators are presented, briefly. Analytical tools such as the algebra of dual numbers and spatial trigonometry are introduced. These were used to obtain previous solutions to the direct kinematics problem of parallelotriangular manipulators. An introduction to spatial kinematic mapping and the use of quaternion algebra in solving direct kinematic problem is given with a view of applying it to double triangular manipulators. Using spatial trigonometry and spatial mappings, together with the geometric model of the manipulator itself the direct kinematics of the spatial double triangular sixDOF manipulator is formulated and its monovariate polynomial solutions obtained.Finally a numerical example is presented and the possible applications of the spatial double triangular six DOF manipulator is suggested in form of a flight simulator platform or as a six DOF joint. / L'objectif primaire de cette thèse et d'introduire une solution nouvelle et complété de la kinematique directe pour les mécanismes généraux parallelotriangulaire avec six degrés de liberté appelée les mécanismes spatiaux en triangles doubles. Premièrement on observe les types des manipulateurs parallèles existant en soulignant ces modèles géométriques. Une observation concise est donnée à cause de la kinematique directe et inverse des manipulateurs sériels et parallèles avec les relations entre eux. En outre, la solution de la kinematique directe pour les manipulateurs parallèles planaires et sphériques est présentés. Apres ça un groupe des outils d'analyse est introduit, comme l'algèbre des nombres duaux comme aussi la trigonométrie spatiale, utilisé pour obtenir des solutions valables des problèmes direct de la kinematique pour les manipulateurs parallèle triangulaires. On introduit les transformations spatiales et l'utilisation de l 'algèbre des quaternions en trouvant la solution du problème directe de la kinematique avec un point de vue critique vis-à-vis utilisation de cette algèbre dans le cas des manipulateurs parallelotriangulaire. En utilisant la trigonométrie et les transformations spatiales la kinematique directe du manipulateur spatiale parallelotriangulaire avec six dégrée de liberté est formulée et on a trouve la solution fermée de ce problème, en suivant le model géométrique du même manipulateur. Finalement l'exemple numérique est présenté avec les applications possibles de manipulateurs parallelotriangulaire spatiale avec six degré de liberté comme un utile de la simulation ou bien comme un joint avec six dégrée de liberté
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.106278 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Karakusevic, Vladimir |
| Contributors | Paul Joseph Zsombor-Murray (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Engineering (Department of Mechanical Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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