تحلیل ارتعاشات و کنترل مسیر ربات موازی صفحه ای 3-prr با لینک های انعطاف پذیر با استفاده از مواد پیزوالکتریک
چکیده
از حدود سه دهه قبل نگرش جدیدی در طراحی و ساخت بازوهای مکانیکی رخ داده است. این نگرش که کاهش هزینه های طراحی و ساخت را دنبال می کند، مبتنی بر استفاده از لینک های انعطاف پذیر بجای بازوهای صلب می باشد. در واقع راه حل ارائه شده، طراحی و ساخت ربات ها با وزن سبک تر می باشد که ربات بتواند با سرعت بالا قابلیت حرکت خود را نشان دهد. هدف از این پایان نامه، معرفی یک ربات موازی صفحه ای از نوع 3-prr با لینک های انعطاف پذیر می باشد. علاوه بر این برای درک بهتر رفتار این نوع از ربات ها ابتدا ربات موازی 3-prr با لینک های صلب به تفصیل مورد بررسی قرار می گیرد. لذا ابتدا در این پایان نامه، تحلیل سینماتیک معکوس و مستقیم ربات 3-prr با لینک های صلب بررسی می-شود. حل سینماتیک مستقیم آن با استفاده از روش حذفی بزوت انجام می گیرد. همچنین تحلیل ژاکوبین ربات به روش برداری ارائه و ماتریس های ژاکوبین ربات بدست آورده می شود. سپس دینامیک ربات با استفاده از روش لاگرانژ بدست می آید. معادلات استخراج شده از نوع معادلات دیفرانسیل جبری می باشند که با ارائه ی روشی جدید به حل تحلیلی آن ها پرداخته می شود. در ادامه کنترل ربات مورد بررسی قرار می گیرد و با شبیه سازی انجام شده در نرم افزار simmechanic مقایسه می گردد. سپس به تحلیل سینماتیک و دینامیک ربات موازی 3-prr با لینک های انعطاف پذیر می پردازیم با این تفاوت که باید مدل دینامیکی لینک های انعطاف پذیر نیز در معادلات لحاظ شود. پس از آن کنترل مسیر ربات بهمراه کنترل فعال ارتعاشات انجام می شود. جهت کنترل فعال ارتعاشات از عملگرهای پیزوالکتریک استفاده می شود. سپس دو شرط مرزی مختلف برای مدل کردن لینک های انعطاف پذیر بررسی می شود و نتایج حاصل از آن با شبیه سازی انجام شده در نرم افزار adams مقایسه می گردد. در نهایت با بررسی نتایج حاصل از حل تحلیلی و شبیه سازی مورد نظر به حل درست و صحیح برای مدل کردن لینک های انعطاف پذیر می پردازیم.