۱۶ نتیجه برای کابلی
دوره ۰، شماره ۰ - ( ۶-۱۴۰۳ )
چکیده
طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله و کاهش خسارت های ناشی از آن، همواره مورد توجه بوده است. یکی از روش های کاهش ارتعاشات زلزله در قابهای فولادی، استفاده از مهاربند کابلی است. همچنین، از روش های بهبود رفتار سازه در برابر بارهای لرزه ای، استفاده از میراگرها است. در این پژوهش، میراگر رئولوژی مغناطیسی و مهاربند کابلی به صورت همزمان به کار برده شده است. برای بررسی کارآیی سیستم پیشنهادی، چهار قاب فولادی بدون کابل و میراگر، فولادی با مهاربند کابلی، فولادی با میراگر رئولوژی مغناطیسی و فولادی با مهاربند کابلی به همراه میراگر رئولوژی مغناطیسی که دارای یک دهانه و دو دهانه است، انتخاب شده است. رفتار این قاب ها با فرض شرایط مختلف، تحت بار جانبی استاتیکی غیرخطی و بارهای لرزه ای در نرم افزار SAP۲۰۰۰ بررسی شده است. با بررسی نتایج به دست آمده از تحلیل استاتیکی غیرخطی حالت یک دهانه، نتیجه می شود که قاب فولادی با مهاربند کابلی و میراگر رئولوژی مغناطیسی، تغییرمکان جانبی قاب و اغلب تلاش های داخلی تیر و ستون را بیشتر از سایر قاب ها کاهش می دهد. با بررسی نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی حالت یک دهانه و دو دهانه، نتیجه می شود که سیستم پیشنهادی در اکثر زلزله های بررسی شده، تغییرمکان جانبی قاب و تلاش های داخلی تیر و ستون را بیشتر از سایر قاب ها کاهش می دهد. به عبارت دیگر، استفاده از مهاربند پیشنهادی، سبب بهبود عملکرد سازه در برابر بارهای جانبی می شود.
مهدی بامداد، شیرکو فاروقی،
دوره ۱۳، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، معیار پایداری بهبود یافته ای برای رباتهای موازی با محرک کابلی ارائه می¬شود. این دسته از ربات ها نسبت به سایر ریاتهای سری و حتی ساختار موازی مزایایی دارند، اما به سادگی در معرض اختلالات قرار میگیرند. حضور رنچ (نیرو-ممان) خارجی ممکن است موجب نقض قیود حرکتی گردد. معیار پایداری، عددی بین صفر و یک را پیشنهاد میدهد. چنین معیاری میتواند ملاکی برای ارزشیابی توانایی ربات در بازگشت به حالت تعادل اولیه هنگام ایجاد و تأثیر اختلالات خارجی باشد. در ارائه معیار، از روابط گیبس اپل و مفهوم انرژی شتاب استفاده شده است. مدلسازی دینامیکی ربات بر اساس سینماتیک و روابط نیوتن-اویلر برای محاسبه معیار صورت گرفته است. جهت نشان دادن قابلیت معیار پیشنهاد شده، ربات کابلی شش درجه آزادی با شش کابل، شبیه سازی شده است. نتایج در قالب دو شبیه سازی ارائه و تحلیل شده اند. معیار پایداری علاوه بر پارامترهای سینماتیکی تابع پارامتر سینیتیکی کشش کابلها در ابتدای حرکت است. بنابراین با استفاده از معیار پیشنهادی میتوان ارزیابی صحیح تری از پایداری در حوزه وسیعتری از رباتهای موازی کابلی حاصل نمود.
احسان حاجی آقا محمد زرباف، حمید احمدیان، حسن جلالی،
دوره ۱۳، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
حین انجام آزمون مودال، سازه مورد بررسی توسط سیستم تعلیق به محیط پیرامون خود متصل می شود. سیستم تعلیق کابلی، یکی از متداول ترین سیستم های تعلیق در آزمون مودال می باشد که به علت سختی پایین، جهت شبیه سازی شرایط مرزی آزاد مورد استفاده قرار می گیرد. در چنین شرایطی، خواص مودال اندازه گیری شده سازه به عنوان مشخصات دینامیکی سازه در حالت آزاد فرض می شوند. اما در مواردی که سازه مورد بررسی، سازه ای بزرگ و با انعطاف پذیری بالا است، تاثیر سختی سیستم تعلیق کابلی بر خواص مودال اندازه گیری شده چشم گیر خواهد بود و نمی توان از اثرات سیستم تعلیق چشم پوشی کرد. تحقیق حاضر به حذف اثرات سیستم تعلیق از فرکانس های مودال اندازه گیری شده یک سازه بزرگ با انعطاف پذیری بالا می پردازد که توسط یک سیستم تعلیق کابلی به حالت تعلیق درآمده است. برای انجام این مهم، ابتدا حساسیت فرکانس های طبیعی سازه به سختی خارجی بررسی می شود و در ادامه، با مدلسازی دینامیکی سیستم تعلیق کابلی مورد بررسی، سختی موثر سیستم تعلیق بدست می آید. در ادامه با ارائه یک روش تکرارشونده، اثرات سختی سیستم تعلیق از فرکانس های مودال سازه حذف می شود. در نهایت روش تکرارشونده پیشنهادی توسط یک مدل عددی تایید شده و از آن برای اصلاح فرکانس های مودال اندازه گیری شده یک سازه واقعی استفاده می شود.
محمد غفوری ورزنه، فاطمه یوسفی فر، محمد مهدی جلیلی،
دوره ۱۴، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله یک بازوی رباتی با الهام از ستون فقرات مار و بازوهای هشتپا شبیهسازی و ساخته شده است. در تحلیل سینماتیک معکوس ربات، پس از تعیین مختصههای تعمیمیافته سیستم، معادلات جبری حاکم بر سیستم به دست آمدهاند. این معادلات در تحلیل جابجایی با استفاده از روش عددی نیوتن رافسون تا اتمام زمان شبیهسازی حل گردیده¬اند. همچنین فضای کاری ربات نیز با استفاده از روش عددی مذکور تعیین شده است. در تحلیل دینامیک معکوس، نیروی کشش کابلها به صورت نیروهای خارجی در نظر گرفته شدهاند. با استفاده از روش جایگزینی با مشخص بودن ماتریس قیود، ماتریس جرم و بردار شتابهایی که در هر لحظه از سینماتیک معکوس به دست آمدهاند، نیروی کشش کابلها و گشتاور اعمالی لازم از سوی موتورها جهت حرکت و طراحی ربات مشخص شدهاند. به منظور اعتبارسنجی مدل ربات مارشکل، نمونهای از این ربات ساخته شده و برای حرکت در مسیرهای فرضی دایرهای و کمانی برنامهریزی شده است. مسیر پیموده شده توسط مجری نهایی ربات در هرحالت به دست آمده است. مقایسه نتایج حاصل با مسیر مطلوب نشان داده است که خطای استاندارد مسیر طی شده توسط ربات در حدود ۱۵/۰ میباشد. این امر دقت ربات طراحیشده را در پیمودن مسیرهای گوناگون نشان میدهد.
حمیدرضا تقی راد، احمد خلیل‌پور سیدی، مهدی علیاری شوره دلی، مهدی طالع ماسوله،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
این مقاله با بهره گیری از الگوریتم‌های بهینه‌سازی تکاملی، به طراحی بهینه چند هدفه رباتهای کابلی می‌پردازد. با توجه به اینکه در رباتهای کابلی، کابلها همیشه باید در حالت کششی قرار داشته باشند، وسعت فضای کاری کنترل‌پذیر ربات به عنوان معیاری برای طراحی بهینه ربات انتخاب شده است. این معیار یکی از موارد بسیار مهمی است که در کارایی ربات های کابلی مورد توجه قرار می گیرد. علاوه بر آن برای آنکه ربات کابلی مهارت و دقت کافی داشته باشد و بتواند در همه جهات مورد نیاز، مانور دلخواه را انجام دهد، از معیارهای دیگر سینماتیکی همانند عدد وضعیت عمومی، حساسیت سینماتیکی انتقالی و دورانی استفاده شده است. با بررسی تقابل این معیار ها با یکدیگر نشان داده شده است که استفاده از روشهای بهینه سازی چند هدفه روش موثری برای رسیدن به مصالحه مناسب در طراحی ربات است. سپس با بهره گیری از روشهای بهینه‌سازی چند هدفه‌ای با ساختار الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات، جبهه بهینگی پرتو به گونه‌ای برای متغیرهای طراحی ربات کابلی صفحه‌ای بدست آورده شده است که مصالحه مناسبی بین توابع هدف طراحی صورت گیرد.
مهدی بامداد، همایون زرشناس،
دوره ۱۴، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله یک ربات محرک کابلی در قالب راهکاری نوین با عملکرد توانبخشی معرفی می¬شود. افزایش کیفیت تعامل انسان و ماشین موجب پیدایش دستگاه¬های جدید در این حوزه شده است. تطابق دستگاه با مشخصه¬های فیزیکی انسان می¬تواند تعامل نیرویی و راحتی بیمار را بهبود بخشد به نحوی که توجه به میزان نرمی مفاصل در طول بازه حرکتی می¬تواند احساس بهتر برای بیمار ایجاد کند و در موفقیت برنامه توانبخشی بسیار موثر باشد. قسمت کلیدی کابل در این مکانیزم، امکان انتقال نیرو را فراهم می¬کند. به علاوه در طراحی ربات توانبخشی آرنج مزایایی چون ارزان و سبک بودن، ایجاد حرکت هموار، کاهش ابعاد موتورهای محرک در نظر گرفته شده است. در این مقاله روابط حاکم بر سیستم با محوریت مسأله سختی بیان شده است. ارتباط میان پارامترهای توصیف کننده رفتار دینامیک مکانیزم با حرکت¬های نوسانی آرنج با دامنه و فرکانس¬های مختلف بررسی شده است. کارایی ربات توانبخشی آرنج از نظر روند تغییرات سختی مفصلی آزموده شده است. این مکانیزم به شکل پذیرفتنی رفتار دست انسان را از نظر تولید سختی مفصل مطابق پروتکل¬های توانبخشی شبیه¬سازی می¬کند. نین مکانیزمی به علت کیفیت شبیه¬سازی می¬تواند کاربردهای گسترده¬ای در حوزه پزشکی رباتیک داشته باشد.
بهنام میری پور فرد، طاهره پادرگانی،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله به مدلسازی ریاضی و شبیهسازی یک سیستم رباتیکی کابلی با هدف توانبخشی بیمارانی که به شدت دچار ناتوانی در راه رفتن هستند، پرداخته شده است. به این منظور از یک ربات موازی کابلی برای کمک به حرکت بیمار بر روی تردمیل استفاده شده است. ابتدا الگوی صحیح حرکت راه رفتن در نظر گرفته شده است و معادلات سینماتیکی و دینامیکی برای بدست آوردن کشش در کابلها در کل چرخه حرکت استخراج شده است. سپس با استفاده از روش عددی، فضای کاری ربات بررسی شده است تا موقعیت آویزان شدن کابلها به گونه‌ای انتخاب شوند که بیمار در طول کل چرخه حرکت در فضای کنترل پذیر ربات باقی بماند به این معنا که کشش در کابلها همواره مثبت باشد. همچنین با تعیین میزان کشش کمینه کابلها، مصرف انرژی در تعیین محل آویزان شدن کابلها لحاظ می‌شود و در نهایت یک شبکه عصبی برای تعیین سریع محل آویزان شدن کابلها با توجه به پارامترهای آنتروپومتری بیمار آموزش داده می‌شود. نتایج شبیه سازی بدست آمده میتواند برای توسعه و ساخت یک سیستم رباتیکی کابلی جهت توانبخشی افراد ناتوان مورد استفاده قرار گیرد.
گلناز جعفری چوگان، محمدحسن قاسمی، مرتضی دردل،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله کنترل تطبیقی یک ربات موازی شش کابلی با شش درجه آزادی ارائه می‌شود. کنترل تطبیقی یک روش برای کنترل سیستم‌هایی است که عدم قطعیت در پارامترهای آن وجود دارد. هدف اصلی این تحقیق، ردیابی مسیر از پیش تعیین شده ربات موازی کابلی فضایی با وجود عدم قطعیت در جرم و ممان‌های اینرسی مجری نهایی و حفظ عملکرد سیستم در مقابل این تغییرات نامشخص میباشد. قبل از پرداختن به مبحث کنترل، ماتریس ژاکوبین ربات استخراج شده است سپس معادلات دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ بدست آمده و به فرم استاندارد نوشته شده است. روش بیان شده برای طراحی سیستم کنترل تطبیقی تلفیقی از روشهای کنترل خطی‌سازی پسخوراند و تئوری پایداری لیاپانوف است. قانون کنترل به روش خطی‌سازی پسخوراند و قانون تطبیق با استفاده از معیار پایداری لیاپانوف طراحی شده است. با توجه به ویژگی منحصر به فرد کابلها که تنها نیروی کششی تحمل می‌کنند، مقدار کشش کابلها در طول حرکت باید مثبت باشد. در این مقاله روشی استفاده می‌شود که مقدار کشش شش کابل تحت هر شرایط اولیه و هر مسیر مطلوبی، مثبت بدست آید. کنترلر تطبیقی به گونه‌ای طراحی شده که پارامترهای مجهول سیستم به درستی تخمین زده می‌شوند و پایداری سیستم تضمین می‌گردد. از طریق چندین شبیهسازی عددی صحت سینماتیک، مدل دینامیکی و عملکرد کنترلر اعمال شده نشان داده شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش کنترل تطبیقی در برابر نامعینی‌ها، مقایسه‌ای با روش خطی‌سازی پسخوراند صورت گرفته است.
مهدی بامداد، فرزین طاهری،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، مدلی مرکب از ربات موازی صفحه‌ای به همراه یک بازوی دو درجه آزادی ارائه می‌شود. بازوی رباتیک بر مبنای رباتهای موازی کابلی است که زنجیره سینماتیکی سری اضافه شده به زنجیره موازی، منجر به هم افزایی در این مدل مرکب می‌شود. بازوی مرکب میتواند خصوصیات مکانیزمهای سری و موازی را ایجاد کند. مفهوم قابلیت جهت‌دهی مجری نهایی در فضای کاری، به تعیین معیار عملکردی ربات می انجامد. اغلب بازوان موازی زیرمقید، قابلیت چرخش ضعیفی دارند. برای غلبه بر این ضعف، در این مقاله روی دسته جدیدی از بازوان سری-موازی تمرکز شده است. هدف اولیه این طراحی مکانیزم، افزایش قابلیت دوران ربات صفحه‌ای دو کابلی است. در این راستا تحلیل سینماتیک مدل جدید ربات مرکب ارائه و دینامیک آن با استفاده از ترکیب روش لاگرانژ و نیوتن-اویلر مدلسازی می‌شود. همچنین مطالعه مسیر دینامیکی به مسأله طراحی ربات افزوده می‌شود و طراحی مسیر با کمینه زمان برای تأیید عملکرد مدل مورد استناد قرار می‌گیرد. دو مدل ربات کابلی موازی و ربات مرکب، شبیه سازی شده و برای بررسی مزایای مدل ارائه شده، نتایج حاصل برای هر مدل با یکدیگر مقایسه می‌گردند. نتایج تأیید می‌کنند که طراحی پیشنهادی بطور قابل توجهی انرژی مصرفی محرکه را کاسته و قابلیت جهت دهی ربات را در قیاس با ربات موازی افزوده است.
حسن بیانی، مهدی طالع ماسوله، احمد کلهر،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله مدلسازی و کنترل ربات موازی کابلی صفحه‌ای بر اساس بازخورد پردازش تصویر ارائه شده است. نوآوری‌های اصلی مقاله در سه زمینه میباشد. در ابتدا، روشی بر اساس استفاده از سینماتیک مکانیزمهای چهارمیله‌ای برای شبیهسازی ربات موازی کابلی صفحه‌ای استفاده شده است. این مدل با توجه به کاهش دادن تعداد مجهولات، زمان محاسبات را بسیار پایین آورده و آنرا برای استفاده در کاربردهای برخط مطلوب ساخته است. به عنوان دومین نوآوری، برای گرفتن بازخورد از مکان عملگر نهایی، روش پردازش تصویر با سرعت بالا مورد استفاده واقع شده است، استفاده از پردازش تصویر در مقایسه با سایر روشهای گرفتن بازخورد مکان بسیار سریعتر است و اغتشاشات کمتر بر آن تاثیر می‌‌گذارند. نحوه پیاده‌سازی فرآیند پردازش تصویر برای ربات موازی کابلی به صورت کامل در مقاله ارایه گردیده است. نوآوری سوم مقاله نیز به کارگیری دو روش کنترلی کلاسیک و مدرن برای مقایسه و همچنین به دست آوردن مناسب‌ترین کنترلر است. کنترلر جانمایی قطب به عنوان یک کنترلر کلاسیک پیاده‌سازی شده است، که نتایج خوبی را ارائه میدهد هرچند در موردی نامعینی‌های سیستم دچار مشکل می‌گردد. بنابراین به عنوان جایگزین این کنترلر برای تخمین نامعینی‌ها، کنترلر بر اساس مود لغزشی پیاده‌سازی می‌گردد. این کنترلر هرچند دچار پدیده نوسانات در مبدا می‌شود، اما بازدهی بسیار عالی در پیاده‌سازی و تعقیب مسیر دلخواه دارد. موفقیت این دو کنترلر بیانگر تطبیق مدل پیشنهادی با ربات موازی کابلی بوده و همچنین هرکدام از آنها به عنوان روشی برای کنترل ربات پیشنهاد می‌گردند.
علی نصر، سید علی اکبر موسویان،
دوره ۱۶، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۵ )
چکیده
رباتهای موازی-کابلی دارای مزایای زیادی هستند؛ اما مشکلاتی نظیر برخورد کابلها با یکدیگر و محیط، عدم استفاده از ساختار مناسب و نیاز به تحت کشش بودن کابلها از گسترش آنها جلوگیری می‌کند. لذا اتصال یک بازوی رباتیک سری به سکوی متحرک آنها، موجب هم‌افزایی در قابلیت جابه‌جایی اجسام می‌گردد. این مقاله به طراحی بهینه چندهدفه، و بررسی مقایسه‌ای دو ساختار مقید و معلق از ربات موازی-کابلی سه‌بعدی می‌پردازد تا با نصب یک بازوی سری قابلیت‌های کاری یک ربات هیبرید کامل را دارا باشد. جهت بهینه‌سازی از سه دسته معیار فضای کاری، سختی سینماتیکی و حساسیت استفاده می‌شود. فضای کاری از روش نوینی محاسبه می‌گردد که حاصل ترکیب قیدهای جلوگیری از برخورد کابلها با یکدیگر، برخورد کابلها با سکوی متحرک، کنترل ناپذیری و تکین بودن ربات است. ابتدا به بررسی تقریبی نیرو و گشتاور عکس‌العمل بازوی رباتیک سری به سکوی متحرک پرداخته می‌شود. سپس به بهینه‌سازی چندهدفه با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی تکاملی ژنتیک جهت دستیابی به جبهه پرتو مناسب پرداخته می‌شود. جبهه پرتو با تقابل و مصالحه سه دسته معیار اصلی به دست می‌آید. دو ساختار مقید و معلق در شرایط کاملاً یکسان و با یک هدف واحد بهینه‌سازی و مقایسه می‌شوند. نتایج حاصل از این بهینه‌سازی نشان میدهد در ساختار معلق، انرژی مصرفی جهت حمل مجموعه به‌طور قابل‌توجهی نسبت به ساختار مقید کاهش‌یافته است. همچنین طبق نتایج شبیهسازی ساختار مقید، فضای کاری و مهارت بیشتری در مقایسه با ساختار معلق دارد. از این نتایج در ساخت و توسعه یک نمونه آزمایشگاهی ربات موازی-کابلی سه‌بعدی استفاده‌شده است.
علی افلاکیان، مهدی طالع ماسوله، حسن بیانی، رسول صادقیان،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله تحلیل سینماتیکی و دینامیکی رباتهای موازی کابلی صفحه‌ای در فرم کلی بررسی شده و این معادلات برای یک ربات چهار کابلی صفحه‌ای در محیط شبیهسازی مکانیکی متلب صحه‌گذاری شدهاند. به منظور دریافت مسیر بدون تداخل ربات در زمان و جلوگیری از برخورد مجری نهایی ربات و کابلها با موانع متحرک، از روش میدان پتانسیل استفاده شده است. در این روش به منظور کاهش مصرف انرژی، قید کششی بودن کابلها نیز در مسیریابی بهینه دخیل شدهاند. شایان ذکر است که این روش برای اولین بار در رباتهای کابلی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به پیچیدگی حل مساله مسیریابی عاری از برخورد رباتهای کابلی، موانع به صورت دینامیکی و تصادفی در محیط در نظر گرفته شدهاند. در همین راستا، قید کششی بودن کابلها به عنوان یکی از مهمترین چالش‌های کنترل رباتهای کابلی مورد بررسی قرار گرفته و جهت تحقق این قید و همچنین محدود بودن کشش کابلها درون فضای کاری مورد نظر از تابع بهینه سازی موجود در برنامه متلب استفاده شده است. در نهایت کنترل یک نمونه ربات کابلی صفحه‌ای مقید چهار کابلی، به روش گشتاور محاسبه شده به منظور طی کردن مسیر به دست آمده از میدان پتانسیل انجام شده است. روش کار توضیح داده شده و نتایج به دست آمده حاکی از موثر بودن این روش است.
مسعود قنبری، محمدرضا موسوی، سیدعلی اکبر موسویان، پیام زرافشان،
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله مدلسازی دینامیکی، طراحی مسیر بهینه و کنترل یک ربات افزونه کابلی ارائه شده است. طراحی مسیر در رباتهای موازی مستلزم در نظر گرفتن ویژگی‌های سینماتیکی ربات برای تشخیص تکینگی و بررسی ساختار دینامیکی آن برای تعیین محدودیت‌های عملگری میباشد. بدین منظور سینماتیک و سینتیک ربات افزونه کابلی تحلیل شده است. در این مدلسازی، کابل‌های ربات بصورت صلب و بدون جرم در نظر گرفته شدهاند و از کشیدگی و شکم‌یافتن کابل صرف‌نظر شده است. سپس، یک روش طراحی مسیر مبتنی بر نمونه‌گیری تصادفی و بر اساس درخت جستجوی تصادفی سریع برای افزایش نرخ همگرایی به سوی هدف ارائه می‌گردد. در این الگوریتم پارامترهای مسافت، تعداد جستجو و امنیت به عنوان قیود بهینگی تعریف می‌شوند. برای بررسی عملکرد الگوریتم در جلوگیری از برخورد با موانع، تعدادی مانع نیز در فضای کاری در نظر گرفته شده است. برای تعقیب مسیر بهینه یک کنترل‌کننده پیش‌خور بر روی ربات پیاده‌سازی و مانور ربات در حضور موانع تحلیل شده است. نظر به افزونگی ربات، تحلیل تفکیک افزونگی برای توزیع بهینه نیروها انجام می‌شود. الگوریتم‌های طراحی مسیر و کنترل بروی ربات کابلی آزمایشگاه ارس پیاده‌سازی شده و نتایج آزمایشگاهی بیانگر کارایی راهکار پیشنهادی میباشد.
قاسم عباس‌نژاد، مهدی طالع‌ماسوله،
دوره ۱۹، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۸ )
چکیده
با توجه به یکی از معایب رباتهای کابلی موازی در توانایی محدود تحمل گشتاور و فضای کاری دورانی نسبتاً کوچک، در این مقاله روشی برای تعیین پیکربندی بهینه رباتهای کابلی موازی قابل انطباق با پایه‌ها‌ی متحرک برای بهترکردن عملکرد این ربات‌ها ارایه می‌شود. در این ربات‌ها، مکان پایه‌ها‌ی متحرک اتصال کابلها با توجه به حرکت مجری نهایی بر مسیر آن توسط عملگرها تغییر داده می‌شوند. در پیکربندی تعیین‌شده، هر گشتاور- نیروی اعمالی بیرونی، با نیروهای اعمالی توسط کابلها برای تمام موقعیت‌ها‌ی مجری نهایی در نزدیکی موقعیتی از آن متعادل می‌شود. بزرگ‌ترین محدوده دایرهای گشتاور- نیروی بسته به مرکز یک نقطه دلخواه از مسیر برای یک محدوده مشخص دوران حول یک دوران مرجع محاسبه می‌شود. با درنظرگرفتن مساحت این ناحیه‌ها و با هدف بزرگ‌ترکردن آنها، پیکربندی بهینه با تغییر مناسب مکان پایه‌ها‌ی متحرک اتصال کابلها تعیین می‌شود. با اعمال این روش در تعدادی از نقاط در یک مسیر خاص، به‌طور تکراری، طرح‌ها‌ی عملیاتی مناسب به دست می‌آید. در این مقاله این روش برای رباتهای موازی صفحه‌ای کابلی قابل انطباق با پایه‌ها‌ی متحرک، اعمال و کیفیت طرح‌ها‌ی راه‌اندازی آنها با رباتهایی با پایه‌ها‌ی ثابت مقایسه می‌شود.
سیداحمد خلیل‌پورسیدی، روح‌الله خرم‌بخت، علیرضا بوربور، حمیدرضا تقی‌راد،
دوره ۱۹، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۸ )
چکیده
علیرغم آن که رباتهای کابلی در دهه‌های اخیر توسعه زیادی پیدا کرده‌اند اما به لحاظ ساده‌نبودن فرآیند نصب و راه‌اندازی آنها کاربرد چندانی پیدا نکرده‌اند. موضوع اصلی این پژوهش ارائه روش کنترلی مناسبی است که امکان استفاده از ربات کابلی معلق را بدون نیاز به دقت زیاد در فرآیند نصب پدید آورد. توجه به حضور نامعینی‌های سینماتیکی و دینامیکی در این ربات و ارائه کنترل‌کننده‌ای مقاوم با توجه به کران نامعینی‌ها، از جمله اهداف پژوهشی این مقاله به شمار می‌آید. نوآوری اصلی این مقاله ارائه روش کنترلی جدیدی است که با اعمال آن، بدون استفاده از تجهیزات دقیق و گران اندازه‌گیری نظیر دوربین، بتوان موقعیت مجری نهایی را به گونه‌ای مطلوب کنترل کرد. چنین رویکردی، هدف اصلی ساخت ربات آسان یعنی کاهش هزینه‌ها در ساخت ربات و افزایش سرعت در نصب و کالیبراسیون را محقق می‌سازد. علیرغم مزایای فراوان استفاده از ساختارهای کنترلی در فضای مفصلی به منظور کنترل رباتهای صلب، اغلب در رباتهای کابلی به دلیل پدیده شل کابلها از این ساختارهای کنترلی استفاده نمی‌شود. در این مقاله سعی شده است با تصحیح الگوریتم‌های کنترلی در فضای مفصلی و بهره‌گیری همزمان از حسگرهای نیرو، این الگوریتم‌ها به‌منظور استفاده در رباتهای کابلی توسعه داده شود. در نهایت، در این مقاله الگوریتم‌های پیشنهادی روی ربات کابلی معلق ارس مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت و نشان داده خواهد شد که پاسخ‌های در دسترس برای پایداری ربات وجود خواهد داشت.
محمدمیلاد مروت، مجید صفرآبادی فراهانی، محمدجعفر صدیق‌دامغانی، امیرمحمد مشایخ،
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
بیماری‌هایی مانند سکته‌های قلبی و مغزی که گاهی منجر به اختلالات حرکتی در افراد می‌شوند با بالارفتن میانگین سنی جامعه، افزایش یافته است. امروزه دانشمندان پزشکی برای درمان این اختلالات استفاده از رباتهایی تحت عنوان رباتهای بازتوانی را جایگزین درمانگرهای سنتی کرده‌اند. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک ربات بازتوانی با هزینه پایین و با قابلیت استفاده خانگی برای بیمار بود. در این پژوهش رباتی ترکیبی از کابل و فنر برای حرکت در صفحه عرضی بدن انسان معرفی شد. بدین منظور، ابتدا سختی و طول آزاد فنرها، طی یک فرآیند بهینه‌سازی به دست آمده است. سپس ناحیه کاری استاتیکی و دینامیکی برای شناسایی رفتار مکانیکی ربات محاسبه شده‌است. در پایان، کنترل‌پذیری سیستم در مسیرهای مختلف و در دو حالت حضور و عدم حضور دست بیمار بررسی و با نتایج حاصل از دستگاه ساخته‌شده صحه‌گذاری شد. نواحی کاری استاتیکی و دینامیکی حاکی از آن است که بیمار به کمک ربات طراحیشده به‌خوبی میتواند تمارین را انجام دهد. همچنین نتایج کنترلی و نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش دستگاه ساخته‌شده نشان‌دهنده پایداری سیستم کنترلی و توانایی آن در از بین‌بردن خطاهای به‌وجودآمده احتمالی طی مسیر است.
