مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کاربرد ماتریس‌های تبدیل 3×3 در استخراج معادلات حرکت ربات با لینک الاستیک و 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
3 دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
هدف اصلی این مقاله ارائه مدلی ریاضی برای معادلات دینامیک معکوس ربات با بازوهای الاستیک و مفاصل دورانی–کشویی می باشد. با توجه به عدم وجود محدودیت در تعداد بازوهای مکانیکی، مدل پیشنهادی می بایست بر اساس الگوریتمی سیستماتیک و خودکار استخراج گردد. همچنین با توجه به حجم بالای محاسبات، معادلات بایستی به فرم بازگشتی ارائه گردند. لذا در این مقاله یک روش سیستماتیک و بازگشت پذیر برای استخراج معادلات حرکت ربات با n لینک الاستیک که دارای مفاصل دورانی-کشویی می باشند، ارائه گردیده است. معادلات دینامیک معکوس برای این سیستم رباتیکی بر اساس فرمولاسیون گیبس-اپل استخراج شده است. تمام عبارات دینامیکی هر بازو در سیستم مختصات مرجع محلی همان بازو بیان شده است. در پایان به منظور نشان دادن توانایی این الگوریتم در استخراج و حل معادلات اینگونه از سیستم های رباتیکی، یک ربات تک لینکی که دارای یک مفصل دورانی–کشویی می باشد، با این فرمولاسیون مورد تحلیل دینامیکی قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Application of 3×3 rotational matrices in deriving the equation of motion of elastic robotic arm with revolute-prismatic joints

نویسندگان English

Moharam Habibnejad Korayem 1
ali shafei 2
Siavash fathollahi dehkordi 3
1 Prof. of Mechanical Eng. of Iran University of Science and Technology
چکیده English

The main goal of this paper is to present a mathematical model for inverse dynamic equation of elastic robotic manipulator with revolute-prismatic joints. Due to the fact that there is no limitation on the number of mechanical arms, the proposed model must be extracted based on a systematic and automotive algorithm. Also according to the high computational complexity, the equations should be formed by a recursive formulation. Hence, a recursive and systematic methodology for deriving the equation of motion of elastic robotic arm with revolute-prismatic joints is presented. The inverse dynamic equations for this robotic system are obtained based on Gibbs-Applle formulation. All dynamic expressions of a link are expressed in the same link local coordinate system. Finally, in order to show the ability of this formulation in deriving and solving the equation of motion of such systems, a computational simulation for a flexible single robotic arm with revolute-prismatic joint is presented.

کلیدواژه‌ها English

Recursive
Revolute-Prismatic
Gibbs-Applle
Elastic