مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی و ساخت یک مکانیزم جدید برای بازوی رباتیک صفحه‌ای

نویسندگان
1 دانشگاه تبریز
2 هیات علمی دانشگاه تبریز
چکیده
بازوهای رباتیک صفحه‌ای برای کاربردهای روی میز کار دو بعدی استفاده گسترده‌ای دارند. در این مقاله یک مکانیزم جدید برای بازوی رباتیک صفحه‌ای ارائه شده است. مکانیزم معرفی شده علاوه بر دارا بودن مزایای هر دو دسته ربات‌های سری و موازی، معایب هر دو دسته را نیز رفع نموده است. بازوی ساخته شده از یک طرف همانند بازوهای موازی دارای صلبیت، استحکام و دقت بالا و سایر ویژگی های مثبت بازوهای موازی بوده و از طرف دیگر همانند بازوهای سری به‌دلیل نداشتن نقاط تکین در داخل فضای کاری، دارای فضای کاری بزرگ و متقارن و با قابلیت حرکت پیوسته در کل فضای کاری می باشد. روابط سینماتیکی برای بازو به دست آمده و یک کنترلر مبتنی بر میکروکنترلر AVR و رایانه برای بازو معرفی شده است. نتایج حاکی از بهبود عملکرد بازو و حذف نقاط تکین از داخل فضای کاری می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Design and Implementation of a new mechanism for a planar robotic arm

نویسندگان English

Hossein Abdollahi Khosroshahi 1
Mohammadali Badamchizadeh 2
1 University of Tabriz
چکیده English

Robotic arms are widely used for 2D desktop applications. In this paper, a new mechanism for a planar robotic arm is presented. In addition to having the benefits of both series of parallel robots, the proposed mechanism also eliminates the disadvantages of both categories. The arm made on the same side as the parallel arms has rigidity, strength and precision, and other positive features of the parallel arms, and on the other hand, like the serial arms, due to the lack of singular points inside the workspace, has a large, symmetrical and also be able to move continuously in the entire workspace. The kinematics relations for the arm are derived, and a controller based on AVR microcontroller & computer for the arm are introduced. The results indicate an improvement in arm performance and the removal of singular points from within the workspace.

کلیدواژه‌ها English

robotic arm
kinematics
workspace
singular points
[1] B. Siciliano, O. Khatib, Springer Handbook of Robotics. Germany, Berlin Heidelberg: Springer, 269-281, 2008.
[2] I. A. Bonev, The true origins of parallel robots. Retrieved January 24, 2003, from http://www.parallemic.org/review007.html, 2003.
[3] Z. Anvari, P. Varshovi-Jaghargh, M. Tale Masouleh, The mechanical interference-free workspace of the planar parallel robots using geometric approach, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 4, pp. 101-110, 2017 (in Persian)
[4] J. P. Mrrlet, Direct kinematics of planar parallel manipulators, IEEE Proceedings of the International Conference on Robotics and Automation, 3744-3749, 1996.
[5] R. L. Williams, B. H. Shelley, Inverse Kinematics for Planar Parallel Manipulators, Proceedings of DETC `97, ASME Design Technical Conference, 1-6, 1997.
[6] I. A. Bonev, C. M. Gosselin, Singularity Loci of Parallel Manipulators with Revolute Joints, Mechanism and Machine Theory, Vol. 30, 1-10, 2001.
[7] A. Muller, A Robust Inverse Dynamics Formulation for Redundantly Actuted PKM, 13th world Congress in Mechanism and Machine Science, Guanajuato, Mexico, 1-8, 2011.
[8] A. Muller, Redundant Actuation of Parallel Manipulators. In H. Wu, Parallel Manipulators Towards New Application, Austria: I-Tec,87-108, 2008.
[9] A. Muller, T. Hufnagel, Singularity-Free Dynamics Modeling and Control of Parallel Manipulators with Actuation Redundancy. In S. Kucuk, Serial and parallel Robot Manipulators Kinematics, Dynamics, Control and Optimization, 167-178, 2012.
[10] S. Kock, W. Schumacher, A Parallel x-y Manipulator with Actuation Redundancy for High-Speed and Active-Stiffness Applications, IEEE Proceedings of the International Conference on Robotics & Automation, Leuven, Belgium, 2295-2300, 1998.
[11] D. Chablat, P. Wenger, J. Angeles, The Isoconditioning Loci of A Class of Closed-Chain Manipulators, IEEE Proceedings of the International Conference on Robotics & Automation, Leuven, Belgium, Vol. 3, 1970-1975, 1998.
[12] L. Campos, F. Bourbonnals, L. A. Bonev, P. Bigras, Development of Five-Bar Parallel Robot with Large workspace, Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conference on Robotics & Computers and Information in Engineering Conference. Vol. 2. 917-922, 2010.
[13] D. Chablat, P. Wenger, Regions of Feasible Point-To-Point Trajectories In The Cartesian Workspace of fully-parallel Manipulators, Proceedings of DETC `99, ASME Design Engineering Technical Conferences, Las Vegas, USA, 1-6, 1990.
[14] D. Chablat, P. Wenger, Working modes and aspects in fully parallel manipulators. IEEE Proceedings of the International Conference on Robotics & Automation, Leuven, Belgium, 1964-1969, 1998.
[14] M. W. Spong, , S. Hutchinson, M. Vidyasagar, Robot Modeling and Control, New York: John Wiley, 2006.