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
1393
8
1
gregorian
2014
11
1
14
8
online
1
fulltext
fa
عنوان: طراحی و تحلیل فضای کاری و نقاط تکین ربات موازی چهار درجه آزادی
Title: Design and analysis of workspace and singularity of a 4 degree of freedom parallel robot
مکانیزمهای موازی در بسیاری از زمینههای مهندسی و کاربردهای صنعتی نظیر ماشین ابزار، مترولوژی، شبیه ساز پرواز، شبیه ساز زلزله، تجهیزات پزشکی و غیره به صورت چشمگیری مورد استفاده قرار میگیرند. مکانیزمهای موازی دارای محدودیتهایی نظیر نامنظم بودن فضای کاری و وجود نقاط تکین در آن فضا و سیستم کنترلی پیچیده میباشند که برای استفاده مناسب از این نوع مکانیزم ها بایستی مورد مطالعه و تحلیل قرار بگیرند. در این تحقیق نوعی ماشینابزار جدید با مکانیزم موازی و با چهار درجه آزادی (سه درجه خطی و یک درجه دورانی) مورد مطالعه قرار گرفته است و فضای کاری و نقاط تکین این مکانیزم با استخراج روابط تحلیلی و سپس نوشتن برنامه محاسباتی در نرم افزار متلب بدست آمده است. به این منظور ابتدا روابط سینماتیک مستقیم و معکوس مکانیزم بدست آمد و با استفاده از یک الگوریتم جستجو، فضای کاری و نقاط تکین مکانیزم محاسبه شد. سپس برای بررسی صحت نتایج بدست آمده برای تحلیل فضای کاری، مکانیزم پیشنهادی در نرمافزار سالیدورکس شبیهسازی شد و روابط سینماتیک معکوس و فضای کاری بدست آمده در این تحقیق صحه گذاری شد. همچنین برای بررسی کیفیت عملکردی ربات و چالاکی مکانیزم در فضای کاری، شاخص شرط کلی ربات با استفاده از ماتریس ژاکوبین برای جهت گیریهای مختلف سکوی متحرک محاسبه شد.
Parallel mechanisms are widely being used in industrial applications such as machine tool, metrology, earthquake simulator, fly simulator, medical equipment and etc. These mechanisms have some limitations like having erratic workspace, singular points in the workspace and complexity of control systems. These limitations should be studied for suitable usage of parallel mechanisms. In this article, a four degree of freedom parallel mechanism (three linear and one rotation degrees of freedoms) is proposed as machine tool and being studied and its workspace and singularity analysis are done by solving the kinematic relations and using Matlab software. So, at first the inverse and direct kinematic equations of mechanism were solved and then an algorithm is used to determine the workspace and singular points of proposed parallel mechanism. Finally, to investigate the results of workspace analysis the structure has been modeled in Solidworks software and the inverse kinematic relation and the obtained workspace have been validated using the simulation. At the last, to investigate the quality of robot performance and its dexterity in workspace, global condition index of mechanism using Jacobean matrix is calculated for different orientations of moving platform.
ربات موازی چهار درجه آزادی,سینماتیک,فضای کاری,نقاط تکین
Parallel Robot,Kinematic,workspace,singular points
28
36
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-745&slc_lang=fa&sid=15
Mehran
mahboobkhah
مهران
محبوب خواه
100319475328460052843
100319475328460052843
Yes
University of Tabriz
دانشیار دانشگاه تبریز
Nima
Jaafarzadeh
نیما
جعفرزاده
100319475328460052847
100319475328460052847
No
دانشگاه تبریز