ماتریس ژاکوبین بیبعد کارتزینی جهت ارزیابی عملکرد و بهینهیابی رباتهای موازی با درجه آزادی مرکب
نویسندگان
1 دانشگاه مازندران
doi
چکیده
شاخصهای عملکرد سینماتیکی به طور قابل ملاحظهای در تشخیص کارآمدی ربات در اهداف خاص بهکار میروند. از جمله زمینههای قابل استفاده میتوان به طراحی بهینه، برنامهریزی مسیر، برنامهنویسی، تحلیلرفتار و بررسی چالاکی و تفکیکپذیری ربات اشاره نمود. در بیشتر موارد، این شاخصها زمانی قابل استفاده خواهند بود که ربات تنها دارای یک نوع درجهآزادی از نوع انتقالی یا دورانی باشد. در شرایطی که ربات هر دو درجهآزادی انتقالی و دورانی را داشته باشد، شاخصهای عملکرد مانند عدد شرط ماتریس ژاکوبین و مقادیر تکین مربوط به آن به دلیل غیرهمبعدبودن عناصر تشکیلدهنده، کاربردی نمیباشند. در این مقاله، مشکل ناهمبعدی ماتریس ژاکوبین و عدم امکان استفاده از شاخصهای وابسته، با معرفی ماتریس ژاکوبین جدیدی به نام ماتریس ژاکوبین کارتزینی، که ارتباط سرعت پنجه را در دستگاه کارتزینی با بردار سرعت مفاصل محرک نشان میدهد، حل شده است. روش معرفی شده در قالب مطالعه موردی، برای ربات موازی تریسپت بهکار گرفته شده است. همچنین، پس از بررسی تغییرات شاخصهای عملکرد درون فضایکاری، با استفاده از الگوریتم ژنتیک، عملیات بهینهسازی ساختار ربات جهت دستیابی به فضایکاری کارتزینی حداکثر با بیشترین قدرت سرعتپذیری پنجه، انجام شده است. همچنین ساختار ربات چنان بهینهسازی شده است که دارای بزرگترین حجم فضای کارتزینی مکعبی شکل به عنوان زیرفضای کاربردی با سرعتپذیری زیاد باشد. بهینهسازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک در نرمافزار متلب با ویرایش 2012 انجام شده است.
