بهبود کیفیت ربات های موازی صفحه ای با افزونگی درجات آزادی
چکیده
ربات های موازی علی رغم وجود مزایای زیاد، دارای معایبی نظیر فضای کاری کوچک، نقاط تکینگی زیاد و ... می باشند که کاربرد آن ها را محدود می کند. در این پژوهش ربات های موازی صفحه ای مورد مطالعه قرار می گیرند و کیفیت آن ها با استفاده از افزونگی سینماتیکی بهبود می یابد. در ربات ها با افزونگی سینماتیکی، با توجه به بیشتر بودن متغیرهای فضای مفاصل نسبت به متغیرهای فضای کاری، تحلیل سینماتیکی ربات بی نهایت جواب دارد. از این رو حل مسائل افزونگی دشوار و پیچیده می باشد. در این پژوهش، یک الگوریتم حل مسئله افزونگی جدید برای ربات های موازی صفحه ای ارائه می شود. در این روش، مسئله افزونگی سینماتیکی با بی نهایت جواب به یک مسئله بهینه سازی مقید تبدیل می شود تا جواب های بدست آمده مناسب و هدفمند باشند. همچنین تابع هدف در این روش بصورتی انتخاب شده است که بخوبی تمامی رفتار و ویژگی های ربات را مورد بررسی قرار دهد. با همگن سازی ماتریس ژاکوبین و انتخاب توابع هدف، بصورت توابع بی بعد، وابستگی جواب ها به پارامترهای هندسی ربات کاهش می یابد. از مزایای دیگر روش ارائه شده، جامع و فراگیر بودن آن می باشد به طوری که می توان از این روش برای تمامی انواع ربات های فضایی و کروی نیز استفاده نمود. در پایان چند شبیه سازی عددی ارائه می شود تا کارایی، دقت و صلاحیت روش ارائه شده در بهبود کیفیت ربات های موازی تایید گردد و سرانجام شاخصهای عملکردی مختلف رباتهای موازی از قبیل فضای کاری، قابلیت حمل بار و سفتی بهینه سازی می شوند.