تحلیل دینامیکی ربات انعطاف پذیر صفحه ای rpr-3
چکیده
استفاده از ربات های موازی در سیستم های صنعتی به علت ویژگی های منحصر به فردی که دارا هستند بسیار متداول است. اما انتظار اجرای سریع کارها به منظور تولید بیشتر و در عین حال افزایش دقت و بهره وری مسئله مهمی است که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از صنعتگران است. از طرفی، این توقعات چالش های جدیدی را به منظور طراحی و ساخت ربات ها ایجاد کرده است، چرا که باعث به وجود آمدن مشکلاتی از جمله نوسان مکانیزم و یا عدم دستیابی به دقت های مطلوب به ویژه در سرعت های بالا می شود. بنابراین، در طراحی سیستم های رباتیک مسائل مختلفی از جمله انعطاف پذیری اعضاء را باید لحاظ کرد. در این پژوهش در ابتدا به بررسی اثر نیروهای محوری روی اعضاء میانی یک ربات موازی صفحه ای rpr-3 پرداخته شده است. این کار با مدل سازی اعضاء میانی به صورت تیر اویلر-برنولی، با شرایط گیردار-لولا و گیردار-آزاد بر اساس روش مودهای فرضی انجام گرفته است. نیروی محوری اعمال شده به این اعضاء و خیز اعضاء میانی در فرکانس مختلف حرکت مجری نهایی محاسبه شده است. در ادامه با روش لاگرانژ در دینامیک کلاسیک نیروهای مورد نیاز محرک های ربات برای دو حالت راه اندازی ربات با موتورهای دورانی و محرک های خطی استخراج شده و گشتاورها و نیروهای به دست آمده با حل انجام شده به روش دینامیک محاسباتی مقایسه شده است. همچنین در بخش دیگری در این پژوهش با استفاده از روش دستگاه شناور مرجع در زمینه مدل سازی اعضاء به صورت انعطاف پذیر، روش دینامیک محاسباتی برای حل دینامیک مستقیم هر دو حالت محرک سازی ربات انجام شده است و نتایج مسیر منحرف شده مجری نهایی با یکدیگر مقایسه شده است. محاسبات عددی این کار با استفاده از نرم افزار متلب با روش های حل عددی، انتگرال گیری رانگ-کوتای مرتبه 4 و روش تکراری نیوتن-رافسون انجام شده است. در بخش آخر این پژوهش نیروها و گشتاور های بهینه شده با استفاده از ترکیب روش های دینامیک معکوس صلب و دینامیک مستقیم و معکوس انعطاف پذیر برای تولید مسیر مطلوب بدون انحراف با فرضیات انعطاف پذیری به دست آمده است.