طراحی و شبیه سازی ربات موازی سه درجه آزادی
چکیده
در این پایان نامه طراحی، ساخت و شبیه سازی یک ربات موازی سه درجه آزادی 3-pusبا عملگرهای نیوماتیکی ارائه شده است. این ربات از یک صفحه بالایی (پایه ثابت)، سه بازو و یک صفحه متحرک پایینی با سه درجه آزادی انتقالی تشکیل شده است. هر بازو بوسیله یک مفصل کشویی به پایه متصل است. روی هر بازو دو مفصل یونیورسال توسط دو میله موازی به دو مفصل کروی متصل شده اند. در نهایت شش مفصل کروی متصل به سه بازو به صفحه متحرک پایینی متصل می شوند. طراحی مفاصل این ربات بر این مبنا می باشد که فقط سه حرکت انتقالی در مجری نهایی مد نظر است، بنابراین برای اینکه در مجری نهایی دوران نداشته باشیم روی هر بازو از یک ساختار متوازی الاضلاع استفاده شده است. با توجه به اینکه انتخاب نوع عملگر نقش بسزایی در عملکرد ربات ایفا می کند، در این ربات از عملگرهای نیوماتیک استفاده شده که دارای قابلیت هایی نظیر سرعت و شتاب بالا می باشند. ربات مورد مطالعه در نرم افزارcatia مدل شده و ابعاد و زوایای اجزای مختلف ربات با توجه به فضای کاری مطلوب طراحی شده است. پس از اتمام مراحل طراحی، ساخت ربات انجام شده که در صورت امکان از اجزای استاندارد استفاده شده و سایر اجزا در کارگاه ساخته و مونتاژ شده اند. درجات آزادی ربات مورد مطالعه با استفاده از تئوری پیچه محاسبه و معادلات سینماتیکی مستقیم و معکوس ربات استخراج شده است. با توجه به معادلات سینماتیک معکوس، فضای کاری ربات با استفاده از دو روش هندسی و عددی بدست آمده است. همچنین ماتریس ژاکوبین محاسبه و تحلیل تکینگی ربات صورت گرفته است. در نهایت این ربات در نرم افزار adams مدل سازی و عملکرد دینامیکی آن شبیه-سازی شده است.