تحلیل دینامیکی رباتهای الاستیک با مفاصل کشوئی و شبیه سازی آنها
چکیده
در سالهای اخیر بررسی و تحلیل دقیق دینامیک زنجیره های باز، ذهن بسیاری از محققین رباتیک را به خود مشغول داشته است، که پیامد آن تحلیل دقیق دینامیک رباتهایی بوده است که دارای اعضا الاستیک می باشند. تحقیقات بسیاری در زمینه رباتهای انعطاف پذیر که دارای مفاصل چرخشی می باشند انجام گرفته است و تحقیقات در زمینه رباتهای انعطاف پذیر با مفاصل کشویی محدود می باشد. به لحاظ اهمیت کاربرد حرکتهای انتقالی و حرکتهای انتقالی همراه با چرخش ، در بازوی رباتها ، در این تحقیق سعی شده است به طور خاص به تحلیل دینامیک رباتهای انعطاف پذیر با مفاصل کشویی پرداخته شود. ابتدا با استفاده از روش تحلیلی( لاگرانژ) و مدل مودهای فرضی با درنظرگرفتن دو مود ارتعاشی ، معادلات حرکت یک عضو الاستیک با مفاصل کشوی استخراج و با ورودیهای مختلف شبیه سازی می شود. همچنین تاثیرات افزایش تعداد مودهای بکار گرفته شده در مدل مودهای فرضی ، اضافه کردن جرم متمرکز در انتهای عضو کشویی و تغییر شرایط اولیه ارتعاش عضو الاستیک ، در نتایج بدست آمده مورد بحث و تحلیل قرار می گیرد. در ادامه پروژه با استفاده از روش نیوتون -اویلر و مدل مودهای فرضی با درنظرگرفتن دو مود ارتعاشی ، معادلات حرکت یک عضو الاستیک با مفصل کشویی ، که عضو دارای حرکت انتقالی همراه با چرخش راهنما می باشد، استخراج و با ورودیهای مختلف شبیه سازی می شود و سپس با استفاده از همین روش ( نیوتن-اویلر) معادلات حرکت یک ربات دو درجه آزادی صفحه ای با داشتن یک عضو الاستیک با مفصل کشویی استخراج وبا ورودیهای مختلف شبیه سازی می شود. در بخش دیگر از تحقیق ، با استفاده از روش تحلیلی( لاگرانژ) معادلات حرکت یک ربات سه درجه آزادی با داشتن یک عضو الاستیک با مفصل کشویی ، با درنظرگرفتن یک مود ارتعاشی در مدل مودهای فرضی، استخراج و با استفاده از نتایج شبیه سازی معادلات ، موقعیت پنجه در هر لحظه مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج برای ربات دو درجه آزادی و سه درجه آزادی با حالتی که اعضا ربات صلب در نظر گرفته شوند نیز مورد مقایسه قرار می گیرند و همچنین برای هر دو ربات ، گشتاور ها و نیروهای مورد نیاز برای حرکتهای داده شده محاسبه می شوند.