جستجو در مقالات منتشر شده
۵ نتیجه برای ربات‌های موازی
محمود مزارع، مصطفی تقی زاده، محمد رسول نجفی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
ربات‌های موازی مکانیزم‌هایی با زنجیره سینماتیکی بسته هستند که در فرم‌های مختلف توسعه داده شده‌اند، اما این ربات‌ها دارای معایبی از قبیل فضای کاری کوچک، وجود نقاط تکین در فضای‌کاری و همچنین معادلات سینماتیک و دینامیک پیچیده می‌باشند که کنترل آنها را مشکل کرده است. با این وجود، این مکانیزم‌ها در کاربردهای صنعتی مختلفی از قبیل صنایع ماشین‌کاری، شبیه سازهای حرکت، ربات‌های پزشکی و غیره نیز به‌کار گرفته شده‌اند. به جهت غلبه بر این معایب، طراحی و ساخت یک ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی ارائه شده است. طراحی مفاصل این ربات بر این مبنا بوده که فقط سه حرکت انتقالی برای مجری نهایی امکان پذیر باشد. درجات آزادی با استفاده از تئوری پیچه تعیین شده است. ویژگی‌های اساسی شامل تحلیل سینماتیک معکوس و مستقیم، تحلیل تکینگی و فضای‌کاری، همچنین آنالیز سرعت مورد بررسی قرار گرفته است. برای بدست آوردن فضای‌کاری ربات با توجه به محدودیت‌های در نظر گرفته شده، از یک الگوریتم عددی استفاده، و پارامترهای طراحی جهت دسترسی به فضای‌کاری مطلوب استخراج شده‌اند. حرکت ربات توسط سه عملگر نیوماتیکی ایجاد می-شود که فرمان خود را از شیر سروو نیوماتیک دریافت می‌کنند. پس از اتمام مراحل طراحی، اجزای مورد نیاز برای ساخت ربات فراهم و در آزمایشگاه رباتیک مونتاژ نهایی شده است.
محمود مزارع، مصطفی تقی زاده،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، ابتدا به استخراج معادلات سینماتیک معکوس یک نوع ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی پرداخته شده و سپس با استفاده از روش لاگرانژ، معادلات حاکم بر مدل دینامیکی ربات استخراج شده است. از آنجایی که مدل استخراجی، بیان دقیقی از رفتار ربات نیست، مدل دارای عدم قطعیت پارامتری می باشد. از اینرو یک روش برای کنترل ردیابی این ربات ارائه شده است. کنترل کننده پیشنهادی، شامل یک مدل دینامیک معکوس تقریباً شناخته شده به عنوان خروجی بخش مدل-مبنای کنترل کننده، یک ترم تخمینی از عدم قطعیت برای جبران دینامیک مدل نشده، اغتشاشات خارجی، و پارامترهای متغیر با زمان، و همچنین یک کنترل کننده PID غیرمتمرکز به عنوان بخش بازخورد برای بهبود پایداری حلقه-بسته و میزان خطای تخمین عدم قطعیت ها می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پاسخ کنترل کننده تطبیقی مقاوم پیشنهادی با پاسخ یک کنترل کننده خطی سازی پسخورد مقایسه شده و تاثیر اغتشاش و تغییر پارامترها روی هر دو کنترل کننده نشان داده شده است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده پیشنهادی با وجود درنظرگرفتن اغتشاش و عدم قطعیت های موجود در مدل، دارای عملکرد مطلوبی می باشد.
محمود مزارع، مصطفی تقی زاده، محمد رسول نجفی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، مدل سازی دینامیکی و کنترل یک ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی انجام شده است. با توجه به مقید بودن سیستم، معادلات قید بر اساس سینماتیک ربات استخراج و مدل دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ به دست آمده است. به منظور کنترل موقعیت ربات روی مسیر طراحی شده، با توجه به عدم قطعیت در مدل دینامیکی استخراج شده، یک کنترل کننده مود لغزشی، طراحی شده که در مقابل نایقینی های مدل مقاوم می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پاسخ کنترل کننده مود لغزشی با پاسخ یک کنترل کننده خطی سازی پسخوراند مقایسه شده و تاثیر اغتشاش و تغییر پارامترها روی هر دو کنترل کننده نشان داده شده است. همچنین تاثیر در نظر گرفتن توابع سطح لغزش متفاوت در عملکرد کنترل مود لغزشی و استفاده از انتگرال خطا بجای خود خطا بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده مود لغزشی پیشنهادی با وجود درنظرگرفتن اغتشاش و عدم قطعیت های موجود در مدل، قادر به کنترل حرکت ربات موازی روی مسیر طراحی شده بوده و دارای عملکرد مطلوبی می باشد.
علی ریوفیان، افشین تقوایی پور، علی کمالی ایگلی،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در پژوهش پیش رو، به معرفی روشی بهینه شده در تحلیل دینامیک مستقیم ربات‌های موازی سریع پرداخته شده است. بدین منظور، با الهام‌گیری از روش فنر مجازی لاگرانژ ، روش نیوتنی مکمل متعامد طبیعی جدا شده، اصلاح شده است. از مفاهیم فنرهای مجازی، پیشتر در خصوص روش‌های انرژی استفاده شده است. استفاده از روش فنر مجازی در روش نیوتونی مکمل متعامد طبیعی جدا شده، شیوه‌ای جدید است که در این پژوهش معرفی شده است. به منظور شفاف سازی روش اصلاح شده و مقایسه‌ی ابعاد مختلف آنها، از یک مکانیزم صفحه‌ای ۳RRR به عنوان مدل مرجع استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، فرایند استخراج معادلات در روش دینامیکی جدید بسیار کم هزینه‌تر است. این در حالی است که دقت این روش مشابه روش فنر مجازی لاگرانژ است و همچنین بر خلاف روش‌های انرژی، قادر به محاسبه‌ی عکس‌العمل‌های قیدی نیز می‌باشد. از سویی دیگر، روش اصلاح شده، نسبت به روش مکمل متعامد طبیعی جدا شده، زمان حل بیشتری دارد و برای محاسبات ریل تایم مناسب به نظر نمی‌رسد. همچنین، در سیستم‌های حلقه بسته، قیود سیستم باید به گونه‌ای تعریف شده باشند که بیانگر تغییرات طولی فنرهای مجازی باشند. در غیر این صورت، روش پیشنهادی پاسخ صحیح بدست نمی‌دهد.
علی حسنی، عباس بطالبلو، سید احمد خلیل پور سیدی، حمیدرضا تقی‌راد،
دوره ۲۱، شماره ۱۱ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
استخراج مدل دینامیکی دقیق بازوان رباتیکی به‌منظور استفاده در فرایند طراحی ربات، کنترل، کالیبراسیون و شناسایی خطا امری ضروری است. به‌منظور استخراج مدل دینامیکی دقیق از بازوان رباتیکی، نیاز است تا تمامی ترم‌های مؤثر بر دینامیک ربات مورد بررسی قرار گرفته و سپس پارامترهای دینامیکی ربات با سازگاری فیزیکی مناسب مورد شناسایی قرار گیرند. در این مقاله، در ابتدا سینماتیک ربات موازی کروی ارس دیاموند، که به‌منظور عمل ویترورتینال چشم‌پزشکی توسعه داده شده است، مورد مدلسازی قرار گرفته، سپس با ارائه فرمول‌بندی مبتنی بر اصل کار مجازی، فرم خطی از مدل دینامیکی ربات حاصل‌شده و نتایج با استفاده از نرم‌افزار سیم مکانیکس متلب مورد صحت سنجی قرار می‌گیرند. افزون بر این، سایر ترم‌های مؤثر بر دینامیک ربات بررسی و مدلسازی شده و با استفاده از فرم خطی دینامیک ربات و درنظرگرفتن قید‌های فیزیکی مناسب، پارامترهای دینامیکی ربات توسط روش کمترین مربعات با سازگاری فیزیکی مناسب شناسایی می‌شوند. درنهایت، با استفاده از معیار درصد سازگاری ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و استفاده از مسیرهای مختلف حرکت ربات، کیفیت پارامترهای دینامیکی شناسایی‌شده مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. نتایج صحت سنجی تجربی نشان‌دهنده تخمین هفتاد و پنج درصدی گشتاور ربات و مثبت معین شدن ماتریس جرمی ربات بوده، که استفاده از کنترلرهای مدل مبنای رایجی نظیر گشتاور محاسبه‌شده، به‌منظور کنترل دقیق حرکت ربات در عمل جراحی ویترورتینال چشم را میسر می‌سازد.
