Metodología de síntesis óptima dimensional de mecanismos incluyendo objetivos de posición y velocidad

Résumé

La síntesis óptima de mecanismos es un campo de investigación en el que aún quedan problemas sin resolver. A pesar de que en los últimos años la mayoría de los investigadores se han centrado en la aplicación de algoritmos estocásticos a la resolución de problemas de síntesis óptima, éstos métodos precisan de un refinamiento de sus soluciones mediante técnicas locales. Este trabajo se centra en mejorar y desarrollar un método de síntesis óptima local basado en el gradiente. La principal ventaja del método aquí desarrollado consiste en la obtención analítica de la matriz Jacobiana del error de síntesis respecto de las variables de diseño, de tal manera que se cumplen además las ecuaciones de ensamblado del mecanismo. Entre las mejoras incluidas en este trabajo se encuentran: un estudio de diversos métodos para el cálculo del módulo del vector de descenso, la detección y corrección de defectos de cambio de rama y una estrategia de mejora de la convergencia para problemas de generación de trayectorias y guiado de sólido rígido. Todo ello se refunde en una metodología de optimización integrada para la síntesis con objetivos de posición (o de orden 0). Por otra parte, el método se ha desarrollado para ser capaz de afrontar problemas de síntesis óptima dimensional con objetivos de velocidad (o de orden 1), y de posición y velocidad conjuntamente. Para demostrar los avances propuestos se incluyen numerosos ejemplos de aplicación, así como un estudio detallado de los mecanismos de dirección más utilizados en vehículos, poniendo especial atención a la simetría del problema.