MACHINES AND MECHANISMS

Development and CAD analysis of a spherical platform with parallel kinematics and intersecting axes for a mobile robot vision system

Authors

  • Andrey A. Volkov Moscow State University of Technology Stankin, 127055, 1, Vadkovsky lane, Moscow, Russia

How to cite

GOST Volkov A. A. Development and CAD analysis of a spherical platform with parallel kinematics and intersecting axes for a mobile robot vision system // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2026. Vol. 70. No. 3. P. 119-131.
APA Volkov, A. A. (2026). Development and CAD analysis of a spherical platform with parallel kinematics and intersecting axes for a mobile robot vision system. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 70(3), 119-131.

Abstract

This paper considers the design process of a spherical mechanism with a parallel structure for three-axis stabilization of machine vision systems in mobile robotic platforms. A comparative review of existing camera positioning platforms is carried out, and the choice of a topology with three rotational degrees of freedom is justified, providing full three-axis rotational mobility with intersecting axes to minimize system inertia. An algorithm for top-down design of a solid 3D model in the cloud-based CAD system Onshape is described. Conceptual solutions for integrating the payload (a camera module weighing 50 g) at the optical center of rotation of the mechanism are presented. The overall dimensions of the developed system are 2650 × 2650 × 1500 mm, and MG995 servo drives are selected as actuators. A basic mathematical model for solving the inverse kinematics problem is formulated, which is required for subsequent control system synthesis.

Keywords

parallel mechanism machine vision camera stabilization Onshape CAD 3D modeling inverse kinematics mobile robotics

References

Волков А.А. Применение параллельной кинематики в системе стабилизации камеры // Высокоэффективные инновационные технологии и инженерия поверхности. М.: МГТУ Станкин, 2024. С. 59-60.

Волков А.А. Кинематическая характеристика платформы для стабилизации камеры робота: сборка, рабочие режимы и анализ сингулярностей // Строительные и дорожные машины. 2025. Т. 69. № 1. С. 40-48.

Волков А.А. Кинематическое моделирование и 3D-проектирование сферической платформы с параллельной структурой для стабилизации камеры робота // XLIX академические чтения по космонавтике: мат. Межд. конф. (28-31 января 2025 г., Москва). М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2025.

Волков А.А. Повышение динамической точности сферических платформ через топологическую оптимизацию PLA-структур // Высокоэффективные инновационные технологии и инженерия поверхности: мат. Межд. науч.-техн. конф. (5 декабря 2025 г., Москва). Под ред. С.Н. Григорьева. М.: МГТУ Станкин, 2025. С. 29-31.

Лукинов А.П. Проектирование мехатронных и робототехнических устройств: уч. пос. СПб.: Лань, 2012. 608 с.

Форсайт Д.А., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход. Пер. с англ. М.: Вильямс, 2018. 960 с.

Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М.: Мир, 1989. 624 с.

Юревич Е.И. Основы робототехники. 2-е изд. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 416 с.

Merlet J.-P. Parallel Robots. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000. 356 p.

Issue

Section

MACHINES AND MECHANISMS

Metrics

65 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 5 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.