طراحی، ساخت و کنترل یک نوع مچ کروی جدید همه جهته

Abstract

در این مقاله نوع جدیدی از مچ کروی ارائه شده‌است. با استفاده از طراحی، مدلسازی به کمک نرم افزار کتیا انجام شده با تحلیل به کمک نرم افزار آدامز برای انتخاب موتور مناسب تحلیل انجام گرفته و مکانیزم نوع جدیدی توسط محورهای تودرتو به کمک چرخدنده‌های مخروطی ایجاد شده‌است که می‌تواند دوران نامحدود و بدون تکینگی را برای مچ ایجاد کند. این مچ با توجه به ساختار و مکانیزم انتقال نیرو، قابلیت استفاده برروی انواع ربات جهت کاربردهای با دقت بالا و حرکات پیوسته و بدون تکینگی را داراست. با توجه به نقشه‌ها، ساخت مدل جهت قالبگیری و ریخته‌گری قطعات انجام شده و با عملیات ماشینکاری ابعاد قطعات به استاندارد نقشه می‌رسد و بعد از مونتاژ قطعات قسمت مکانیکی آن آماده شده‌است. سینماتیک مستقیم و معکوس زوایای دوران برای جهت‌گیری مچ به دست آمده و موقعیت مجری‌نهایی با توجه به سینماتیک ربات محاسبه شده‌است. جهت شبیه‌سازی و رسم نمودارهای حاصل از تست تجربی، از نرم‌افزار متلب استفاده شده‌است. در انتها کنترل‌کننده PD جهت کنترل زوایای سمت، غلت و فراز طراحی شده و تغییرات لازم جهت بهبود کنترل مچ در کنترل‌کننده اعمال شده-است. سپس کنترل‌کننده بر روی میکرو‌کنترلرهای مبتنی بر AVR پیاده‌سازی شده است و نتایج شبیه‌سازی به صورت نظری و تجربی صحت سنجی شده‌است.