کاهش گشتاور محرک های ربات موازی دو درجه آزادی با وزنه های تعادل و طراحی مسیر

Abstract

این مقاله به حرکت نقطه به نقطه مجری نهایی ربات موازی دو درجه آزادی با کمترین گشتاور مصرفی میپردازد. رایج ترین روش برای کاهش گشتاور رباتهای موازی، بالانس استاتیکی میباشد که کارایی آن با افزایش نیروهای اینرسی در سرعتهای بالا کاهش پیدا میکند. روش پیشنهادی کاهش گشتاورهای مفاصل ربات موازی دو درجه آزادی را در حالت دینامیکی در نظر میگیرد. در روش ارائه شده پارامترهای طراحی و مسیر بهینه ربات به صورت همزمان برای وظیفه نقطه به نقطه از پیش تعریف شده بدست می آیند. دو وزنه تعادل قابل تنظیم به لینکهای محرک ربات متصل میگردند و جرم و زاویه نصب آنها بعنوان پارامترهای طراحی ربات در نظر گرفته میشوند. با در نظر گرفتن مینیمم تلاش مصرفی بعنوان تابع هدف مسئله، روش بهینه سازی جام اعداد برای یافتن مقادیر بهینه متغیرهای طراحی مسیر و پارامترهای طراحی ربات استفاده میگردد. نتایج شبیه سازی نشان میدهند که تابع هدف تقریبا به مقدار بهینه صفر دست یافته است. جهت تایید نتایج شبیه سازی و نمایش اثربخشی روش، یک ربات موازی دو درجه آزادی آزمایشگاهی ساخته شده است. با تنظیم پارامترهای طراحی وزنه های تعادل ربات برای حرکت نقطه به نقطه داده شده، سروو محرکهای هوشمند سیستم آزمایشگاهی در مد کنترل موقعیت راه اندازی میشوند. خروجیهای آزمایشگاهی نشان میدهند که تابع هدف حدود 90 درصد نسبت به طرح رایج ربات کاهش داشته است.