کاهش گشتاور محرکهای ربات موازی دو درجه آزادی با وزنههای تعادل و طراحی مسیر
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 آزمایشگاه رباتیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 آزمایشگاه رباتیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
doi
10.22060/mej.2020.17378.6585چکیده
این مقاله به حرکت نقطه به نقطه مجری نهایی ربات موازی دو درجه آزادی با کمترین گشتاور مصرفی میپردازد. روش ارائهشده کاهش اندازه گشتاورهای مفاصل ربات را در حالت دینامیکی در نظر میگیرد. در این روش پارامترهای طراحی و مسیر بهینه ربات به صورت همزمان برای وظیفه نقطه به نقطه ازپیشتعریفشده بدست میآیند. دو وزنه تعادل قابل تنظیم به لینکهای محرک ربات متصل میگردند و جرم و زاویه نصب آنها به عنوان پارامترهای طراحی ربات در نظر گرفته میشوند. برای یافتن مسیر بهینه حرکت ربات از میانیاب اسپیلاین مرتبه سه استفاده میشود. با در نظر گرفتن مینیمم تلاش مصرفی به عنوان تابع هدف مسئله، روش بهینهسازی جام اعداد برای یافتن مقادیر بهینه متغیرهای طراحی مسیر و پارامترهای طراحی ربات استفاده میگردد. نتایج شبیهسازی نشان میدهند که تابع هدف تقریبا به مقدار بهینه صفر دست یافته است. جهت تایید نتایج شبیهسازی و نمایش اثربخشی روش، یک ربات موازی دو درجه آزادی آزمایشگاهی ساخته شده است. با تنظیم پارامترهای طراحی وزنههای تعادل ربات برای حرکت نقطه به نقطه داده شده، محرکهای هوشمند سیستم آزمایشگاهی در حالت کنترل موقعیت راهاندازی میشوند. خروجیهای آزمایشگاهی نشان میدهند که تابع هدف حدود 90 درصد نسبت به طرح رایج ربات کاهش داشته است.
