Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1391
10
1
gregorian
2013
1
1
12
5
online
1
fulltext
fa
معادلات دینامیک معکوس منیپولاتور با پایه متحرک غیرهولونومیک با استفاده از فرمولاسیون گیبس-اپل بازگشتی
Inverse dynamics of nonholonomic wheeled mobile robotic manipulators using recursive Gibbs-Appell formulation
هدف اصلی این مقاله استخراج سیستماتیک معادلات دینامیک معکوس یک منیپولاتور n لینکی صلب که بر روی یک پایه متحرک غیرهولونومیک قرار گرفته است؛ می باشد. به منظور اجتناب از محاسبه ضرایب لاگرانژ مرتبط با قیود غیرهولونومیک از روش گیبس-اپل به فرم بازگشتی آن استفاده شده است. به منظور مدلسازی دقیق این سیستم رباتیکی تاثیر کوپلینگ دینامیکی میان پایه و منیپولاتور، همچنین دو قید غیرهولونومیک مربوط به شرط عدم لغزش چرخ ها و شرط عدم حرکت در امتداد محور دوران چرخ ها در این مقاله لحاظ گردیده است. در تمامی عملیات ریاضی صورت گرفته به منظور کاهش حجم محاسبات، تنها از ماتریس های 3×3 و یا بردارهای 1×3 استفاده شده است. همچنین تمام عبارات دینامیکی یک بازو در سیستم مختصات مرجع محلی همان بازو بیان شده است. در پایان به منظور نشان دادن توانایی این فرمولاسیون در استخراج و حل سیستم ها با درجات آزادی بالا، یک منیپولاتور که دارای پنج مفصل دورانی بوده و بر روی یک پایه متحرک نصب گردیده است؛ مورد تحلیل دینامیکی قرار می گردد.
The main purpose of this paper is to derive the inverse dynamic equation of motion of n-rigid robotic manipulator that mounted on a mobile platform, systematically. To avoid the Lagrange multipliers associated with the nonholonomic constraints the approach of Gibbs-Appell formulation in recursive form is adopted. For modeling the system completely and precisely the dynamic interactions between the manipulator and the mobile platform as well as both nonholonomic constraints associated with the no-slipping and the no-skidding conditions are also included. In order to reduce the computational complexity, all the mathematical operations are done by only 3×3 and 3×1 matrices. Also, all dynamic characteristics of a link are expressed in the same link local coordinate system. Finally, a computational simulation for a manipulator with five revolute joints that mounted on a mobile platform is presented to show the ability of this algorithm in generating the equation of motion of mobile robotic manipulators with high degree of freedom.
گیبس-اپل,بازگشتی,منیپولاتور متحرک,غیرهولونومیک
Gibbs-Appell,Recursive,Mobile manipulator,Nonholonomic
12
21
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2860&slc_lang=fa&sid=15
Moharam
Habibnejad Korayem
محرم
حبیب نژاد کورایم
100319475328460041481
100319475328460041481
Yes
Prof. of Mechanical Eng. of Iran University of Science and Technology
استاد تمام دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
ali
shafei
علی محمد
شافعی
100319475328460041482
100319475328460041482
No
PhD candidate / Iran University of Science and Technology
دانشجوی دکتری/ دانشگاه علم و صنعت ایران