مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کاربرد روش گیبس-اپل بازگشتی در استخراج معادلات حرکت ربات با مفاصل دورانی-کشویی

نویسندگان
1 استاد تمام دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
معادلات گیبس-اپل یکی از اصولی است که از آن در حل دینامیک ربات ها بسیار کم استفاده شده است. لذا در این مقاله یک روش سیستماتیک جدید برای استخراج معادلات حرکت ربات با n لینک صلب که دارای مفاصل دورانی-کشویی می باشند، با استفاده از این فرمولاسیون ارائه می گردد. در تمامی محاسبات صورت گرفته 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. بر اساس فرمولاسیون استخراجی الگوریتمی ارائه گردیده است که به طور بازگشتی و سیستماتیک به استخراج معادلات حرکت ربات مذکور می پردازد. در پایان به منظور نشان دادن توانایی این الگوریتم در استخراج و حل سیستم ها با درجات آزادی بالا، یک منیپولاتور که دارای سه مفصل دورانی-کشویی می باشد؛ مورد تحلیل دینامیکی قرار می گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Application of Recursive Gibbs-Appell Formulation in Deriving the Motion Equation of Revolute-Prismatic Joints

نویسندگان English

Moharam Habibnejad Korayem 1
ali shafei 2
1 Professor of Mechanical Engineering of Iran University of Science and Technology
2 Ph.D Candidate of mechanical engineering of Iran University of Science and Technology (IUST)
چکیده English

The equation of Motion by Gibbs - Appell formulation has been used the least for deriving the dynamic equations of manipulator robots. So, in this paper a new systematic method for deriving the equation of motion of n - rigid robotic manipulators with revolute - prismatic joints (R - P - J) is considered. The equation of motion for this robotic system is obtained based on (G - A) formulation. 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. Based on the developed formulation, an algorithm is proposed that recursively and systematically derives the equation of motion. Finally, a computational simulation for a manipulator with three (R - P - J) is presented to show the ability of this algorithm in deriving and solving high degree of freedom of robotic system.

کلیدواژه‌ها English

robot
Gibbs-Appell
Recursive
Revolute-Prismatic