مدل سازی دینامیکی و شناسایی پارامترهای ینترسی پایه ربات های موازی بیشینه مقید

در چند سال اخیر، ربات‌های موازی بیشنه مقید به دلیل داشتن صلبیت و سفتی بالای ذاتی خود، مورد توجه بسیاری از محققین و صنعتگران قرار گرفته است. این مسأله سبب شده است که چالش‌های اصلی این دسته ربات‌ها به مسائل روز دنیا تبدیل گردد. هدف
از این پروژه به دست آوردن مدل سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم‌های موازی بیشینه مقید و همین طور، به دست آوردن و شناسایی پارامترهای اینرسی پایه‌ای آن‌ها می‌باشد. در این پایان‌نامه سه مکانیزم بیشینه مقید با نام‌های ربات موازی کروی دو درجه آزادی با الگوی حرکتی 2R، ربات تریپترون با الگوی حرکتی 3T و ربات کوادراپترون با الگوی حرکتی 3T1R به طور کامل تحلیل شده‌اند.

در تحلیل سینماتیک، از آن جایی که روابط کلاسیک در ربات‌های بیشینه مقید کارایی خود را از دست می‌دهند، در این پروژه جهت به دست آوردن درجات آزادی و الگوی حرکتی ربات‌ها و همین طور به دست آوردن ماتریس‌های ژاکوبین از تئوری پیچه استفاده شده است. علاوه بر به دست آوردن ماتریس‌های ژاکوبین مربوط به رابطه ورودی-خروجی، ماتریس‌های ژاکوبین لینک‌ها نیز محاسبه شده‌اند. همین طور، روشی جدید و جامع برای به دست آوردن فضای کاری عاری از برخورد مکانیزم‌ها ارائه شده است و نشان داده شده است که نسبت به روش‌های حاضر کارآمدتر می‌باشد. این روش برای مکانیزم‌های مورد مطالعه در این پروژه پیاده‌سازی شده‌اند و فضای کاری عاری از برخورد آن‌ها محاسبه شده است.
در تحلیل دینامیکی، از دو روش کار مجازی و نیوتن-اویلر استفاده شده است. مدل‌های ارائه شده به وسیله ابزار SimMechanics راستی آزمایی شده‌اند. سپس، با خطی‌سازی مدل دینامیکی بر حسب پارامترهای اینرسی و به دست آوردن ماتریس دینامیکی، برای کاهش حجم محاسبات و همین طور ایجاد مدلی مناسب برای شناسایی پارامترها، پارامترهای اینرسی پایه با به دست آوردن رابطه خطی بین ستون‌های ماتریس مشاهدات حاصل از ماتریس دینامیکی به دست می‌آیند. با مشخص کردن پارامتر‌های اینرسی پایه، نشان داده شده است که می‌توان فقط دسته‌ای از پارامترهای اینرسی را شناسایی کرد چرا که برخی از پارامترها هیچ تأثیری در رفتار دینامیکی سیستم‌های مکانیکی ندارد، در حالی که دسته دیگر به طور نامستقل یا یکسان رفتار سیستم را تحت تاثیر قرار می‌دهند.
در نهایت، به عنوان کاربردی از مدل سازی های انجام شده، کنترل های مبتنی بر مدل برای پایدار سازی ربات دو درجه آزادی طراحی و پیاده سازی شده است. با مقایسه عملکرد کنترولر های ارائه شده در این پروژه با کنترولر های دیگر که مبتنی بر مدل ربات طراحی نشده اند میتوان به مزیت بدست آوردن و استفاده از مدل در طراحی و حلقه های کنترلی پی برد.
منبع پایان نامه

کلمات کلیدی:

1. Kinematic analysis and workspace determination of hexarot-a novel 6-DOF parallel manipulator with a rotation-symmetric arm system
2. Dynamic analysis of Hexarot: axis-symmetric parallel manipulator
3. Dynamic modeling and base inertial parameters determination of a 2-DOF spherical parallel mechanism
4. A general approach on collision-free workspace determination via triangle-to-triangle intersection test
5. Kinematic and dynamic analysis of the Gantry-Tau, a 3-DoF translational parallel manipulator
6. Kinematics and dynamics analysis of a 2-dof spherical parallel robot
7. Kinematic and dynamic modeling and base inertial parameters determination of the quadrupteron parallel manipulator
8. Control of a two degree-of-freedom parallel robot as a stabilization platform
9. An experimental study on control of a pneumatic 6-dof gough-stewart robot using backstepping-sliding mode and geometry-based quasi-forward kinematic method
10. Kinematic and dynamic analyses of tripteron, an over-constrained 3-dof translational parallel manipulator, through newton-euler approach
11. Dynamic Modeling and Base Inertial Parameters Determination of 3-DoF Planar Parallel Manipulator
12. Adjusting a Momentum-Based Golf Clubhead-Ball Impact Model to Improve Accuracy
13. Optimal motion planning of a 3-dof decoupled parallel robot using convex optimization and receding horizon concept.
14. Adaptive Force-field Control of a 2-DOF Upper-extremity Rehabilitation Robot
15. ʇ| ÀÆ»® Ì¿ Z»