طرح حل افزونگی عملگرها با هدف کاهش زمان محاسباتی برای رباتهای موازی کابلی با درنظرگرفتن حد گسیختگی کابل
نویسندگان
1 مربی سازمان آموزش فنی و حرفه ای
2 پیام نور تهران*مهندسی مکانیک
doi
10.22060/mej.2020.18465.6826چکیده
معمولا در رباتهای موازی کابلی حداقل به یک نیروی محرک افزونتر علاوه بر درجات آزادی نیاز است تا کابلها را در تمام جهتهای فضای کاری در حال کشش نگه دارد که این موضوع حل یک مساله بهینهسازی برای تعیین نیروی کشش کابلها را به دنبال دارد. در این مقاله، یک مسالهی بهینهسازی محدب، بر روی ربات موازی کابلی صفحهای با بکارگیری شرایط بهینگی از طریق تئوری کاروشـکانـتاکر و روش تحلیلیـتکرار، جهت دستیابی به کمینه بردار نیرویی عملگرها که زمان و حجم محاسباتی کمتری داشته باشد، فرمولهبندی شدهاست که در آن حدود پایین و بالای متغیرهای بهینهسازی به ترتیب، برای اطمینان از درکششماندن کابلها و درنظرگرفتن حد اشباع عملگرها یا حد گسیختگی کابلها (هر کدام کمتر باشد)، اعمال شدهاست و قیود مساوی که رابطه بین نیروی عملگرها و نیروی واردشده به پلتفرم متحرک را بیان میکنند، با تعریف نیروی عملگرها به صورت مجموع پاسخ پایه و همگن (که در فضای پوچی ماتریس ترانهاده ژاکوبین ربات قرار دارد) حذف شدهاند. مقایسه نتایج حل تحلیلیـتکرار ارائهشده در این مقاله با الگوریتمهای عددی بهینهسازی نرمافزار متلب نشان میدهد که این روش، بسیار سریعتر از این الگوریتمها به پاسخ بهینه همگرا میباشد.