Impedância baseada em quaternões com rigidez não diagonal para manipuladores robóticos

Neste artigo, um argumento baseado em energia é utilizado para derivar a equação dinâmica de uma impedância mecânica no atuador final de um manipulador robótico, tanto para sua parte translacional quanto para sua parte rotacional. A adoção de quaternões unitários para descrever deslocamentos de orientação leva a uma definição geometrica consistente da rigidez na equação de impedância. Notavelmente, elementos fora da diagonal na matriz de rigidez equivalente são considerados; ou seja, forças de acoplamento com deslocamentos de orientação e momentos de acoplamento com deslocamentos de posição. O equilíbrio e a estabilidade da equação de impedância são discutidos, assim como as propriedades geométricas da matriz de rigidez.