مقایسه عملکرد کینتواستاتیکی مکانیزم‌های موازی کروی مستخرج از سنتز نوعی با مدل‌سازی لقی در مفاصل غیر فعال

نویسندگان

1 آزمایشگاه تعامل انسان و ربات-دانشکده برق و کامپیوتر-دانشگاه تهران

2 مهندسی مکانیک، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 محقق، آزمایشگاه تعامل انسان و ربات، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2019.14725.5932
چکیده

از مکانیزم موازی کروی برای دوران جسم حول یک نقطه ثابت استفاده می‌شود. تاکنون آرایش‌های سینماتیکی مختلفی برای این ربات با سه درجه آزادی دورانی بدست آمده است. متداولترین ساختار مورد استفاده برای این ربات، آرایش سینماتیکی 3-آر.آر.آر است که ساختاری بیشینه مقید بوده و موجب دشواری‌هایی در ساخت و مونتاژ این ربات می‌شود. در این مقاله دو ساختار نابیشینهمقید 3-آر.آر.اِس و 3-آر.اِس.آر مستخرج از سنتز نوعی، از نقطه نظر دقت بر اساس لقی مفاصل با ساختار بیشینه مقید مورد مقایسه قرار گرفته‌اند. بدین منظور ابتدا مدلی برای خطای سکوی متحرک بر مبنای لقی مفاصل معرفی شده است که به یک مسئله بهینه‌سازی محدب منجر می‌شود. سپس بیشینه شش مؤلفه خطای سکوی متحرک در بیش از 1000 جهت‌گیری مختلف از فضای کاری تعریف شده برای هر یک از ربات‌ها محاسبه شده است. نتایج نشان دادند که خطای مجری نهایی به پیکربندی ربات بستگی دارد. همچنین با مقایسه نتایج مشخص شد که ساختار 3-آر.آر.آر خطای جابجایی نقطه‌ای کمتری نسبت به سایرین دارد، در حالی‌که خطای جهت گیری ساختار 3-آر.آر.اِس کمتر از دو ساختار دیگر است که نشان می‌دهد می‌توان از ساختارهای نابیشینه مقید به جای ساختار بیشینه مقید در طراحی این ربات استفاده نمود. در نهایت نیز مقایسه‌ای بین شاخص‌های عملکردی کینتواستاتیکی با مدل ارائه شده صورت گرفته است.