افزایش قابلیت جهت‌دهی مجری نهایی در یک ربات سری- موازی کابلی

Abstract

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.