مدلسازی و سنجش حساسیت دینامیکی رباتهای صفحهای سری لولایی نسبت به پارامترهای طراحی بر مبنای روشهای سوبل و ایفست
نویسندگان
1 آزمایشگاه تعامل انسان و ربات، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران
2 آزمایشگاه تعامل انسان و ربات، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران
3 استادیار مهندسی مکاترونیک دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران-آزمایشگاه تعامل انسان و ربات
doi
چکیده
در این مقاله، با استفاده از روش متعامد تکمیلی طبیعی، به ارائه یک الگوریتم کلی برای تحلیل دینامیک مستقیم و معکوس و همچنین تحلیل حساسیت دینامیکی ربات n درجه آزادی صفحهای سری لولایی، پرداخته شده است. هدف این الگوریتم، تولید خودکار معادلات دینامیکی حاکم بر ربات است که کاربر را از قید استخراج معادلات فارغ میسازد. بهمنظور اطمینان از صحت مدل بهدستآمده، یک ربات شش درجه آزادی صفحهای سری لولایی به کمک این روش در محیط مکس متلب مدلسازی میگردد و صحت و سقم نتایج در مقایسه با نرمافزار ادامز و موتور باز دینامیکی در بوته آزمایش قرار میگیرد. در ادامه با استفاده از دو روش مجزای سوبل و ایفست به تحلیل حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابطهای سه ربات دو، سه و شش درجه آزادی، پرداخته میشود تا حساسیت گشتاورهای اعمالی، نسبت به کمیتهای طول و جرم ربات، در دو حالت تکین و همسانگرد مشخص گردد. در ادامه تأثیر افزایش تعداد رابطهای ربات، تأثیر تلورانسهای مختلف پارامترهای طراحی ربات، تأثیر حالات مختلف جهتگیری ربات و تفاوت نتایج حاصل از دو روش تحلیل حساسیت سوبل و ایفست مورد بحث و بررسی قرار میگیرد. همچنین در انتها به بررسی تأثیر سرعت زاویه-ای ربات بر حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابطها پرداخته میشود. نتایج پژوهش حاکی از آن است که گشتاورهای اعمالی حساسیت چشمگیری نسبت به تلورانس عدم قطعیت موجود در پارامترهای طراحی ربات دارند و همچنین نتایج روش سوبل از اعتبار و صحت بیشتری نسبت به روش ایفست برخوردار است.
