عملگرهای کشویی دارای سیستم رانش برپایه‌ی بال‌اسکرو، یکی از پرکاربردترین و دقیق‌ترین محرک‌های مورد استفاده در صنعت رباتیک و نیز رکن اصلی ربات‌های موازی مانند استوارت-گوف هستند. به علت تحمل نیروهای محوری سنگین به وسیله‌ی این عملگرها، بروز تغییر شکل‌های الاستیک در اجزای اصلی آن‌ها اجتناب‌ناپذیر است. این امر باعث کشیدگی و فشردگی پیستون و بال‌اسکرو و در نتیجه، کاهش دقت موقعیت دینامیکی در این عملگرها می‌شود. وجود معادلات دینامیکی دقیق کمک بزرگی به کنترل این خطاها می‌کند. اکثر مدل‌های دینامیکی با رویکرد پارامتر توده‌ای که تاکنون برای توصیف این عملگرها به کار رفته‌اند، دارای یک درجه آزادی در حالت صلب و دو یا سه درجه آزادی در حالت انعطاف‌پذیر هستند و سفتی اجزا به صورت ثابت در نظر گرفته شده است. در این پژوهش با استفاده از روش لاگرانژ، معادلات دینامیک مستقیم یک عملگر کشویی دوّار استخراج شده‌ است که دارای سه درجه آزادی محوری و نیز سیستم رانش برپایه‌ی بال‌اسکرو است. علاوه بر سفتی محوری پیستون، بال‌اسکرو نیز به‌صورت انعطاف‌پذیر و با سفتی متغیر در نظر گرفته شده است. نکته قابل‌توجه در این پژوهش، نحوه‌ی مدل‌سازی سفتی متغیر در بال‌اسکرو است. در این مدل، با حرکت مهره روی بال‌اسکرو، طول فعال بال‌اسکرو و سفتی آن تغییر می‌کند که بسیار شبیه به واقعیت است. علاوه بر روش تحلیلی، این مدل به کمک روش المان محدود در نرم‌افزار آباکوس نیز شبیه‌سازی و مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج روش تحلیلی و روش المان محدود با هم مقایسه شده‌اند.

واژه‌های کلیدی: عملگر کشویی، رویکرد پارامتر توده‌ای، روش لاگرانژ، بال‌اسکرو، سفتی متغیر

متن کامل [PDF 1166 kb]   (5678 دریافت)