طراحی و ساخت مکانیزم دو درجهی آزادی انگشت انسان به کمک آلیاژهای حافظهدار با قابلیت کنترل برخط نیرو توسط کامپیوتر
نویسندگان
1 دانشگاه تهران
2 دانشکده مکانیک دانشگاه تهران
3 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
4 تهران
doi
چکیده
در این مقاله بهکمک سیمهای حافظهدار، یک کنترلکنندهی مدل مبنا برای ردیابی نیروی نوک انگشتان دست مصنوعی توسعه یافته است. جنبههای مختلف مدلسازی ازجمله بررسی استاتیکی، تحلیل انتقال حرارتی و بررسی مکانیزم سیمهای حافظهدار که به عنوان عملگر استفاده شدهاند مورد مطالعه قرار گرفته است. برای مدلسازی سیمهای حافظهدار از مدل برینسون اصلاح شده استفاده شده است. مدل اصلی برینسون قادر به پیشبینی صحیح رفتار آلیاژ حافظهدار نبود بنابراین، برخی اصلاحات بر روی آن صورت گرفته است. برای کنترل اختلاف پتانسیل اعمالی به سیمهای آلیاژ حافظهدار و بالتبع آن کنترل جریان ورودی به این سیمها، یک کنترلکننده براساس مدل آلیاژهای حافظهدار طراحی شده است. هدف اصلی کنترلکنندهی ارائه شده کنترل نیروی انگشت دو درجه آزادی برای گرفتن اجسام مختلف میباشد. مدل شامل مدلسازی آلیاژهای حافظهدار میباشد و برای جبرانکردن عدم اطمینانهای سیستم از یک جبرانساز پی-آی-دی در یک سیستم مدار بسته استفاده شده است. اثر جبرانساز فقط بر روی حالتهایی از جنس مشتق اعمال میشود که تفاوت مقاله حاضر با کارهای مشابه میباشد. نتایج برای یک سیگنال مرجع دلخواه گزارش شد که پاسخ مدل ارائه شده بهخوبی آزمایش تجربی را دنبال مینماید. مقادیر نسبی خطای آزمایشهای عملی انجام شده برای سیگنال دلخواه بررسی شده برای بیشینهی فراجهش نرمالیزه %18 میباشد و برای دنبالکردن سیگنال توسط شبیهسازی انجام شده در حدود%5 میباشد.
