بدست آوردن فضای کاری تقریبی و بزرگترین نواحی فضای کاری عاری از تکینگی برای ربات UPS-۶ با استفاده از بهینه سازی محدب

در این مقاله فضای کاری عاری از تکینگی دسته ای از ربات های موازی UPS-۶ ، که به آن ها ربات گاف-استوارت درجه ۲اطلاق می شود، مورد بررسی قرار می گیرد. تاکید اساسی در این راستا، که از ارزش بسیاری در طراحی بهینه ربات مورد مطالعه برخوردار است، یافتن بزرگترین بیضی گون درون فضای کاری ربات است به نحوی که هیچ نقطه تکینگی را در بر نگیرد. بهینه سازی محدب به عنوان ابزار ریاضی مورد نیاز در این پژوهش در نظر گرفته شده است که نیازمند نمایش ماتریسی برای خواص سینماتیکی ربات می باشد. برای نیل به هدف مذکور روش تکرار شونده ای، ارایه گردیده است که مکمل کارآمدی است بر الگوریتم موجود که تنها می تواند مقدار شبه بهینه را پیدا کند. هدف دیگر این مقاله، یافتن بزرگترین بیضی گون های درون فضای کاری ربات است، به نحوی که فضای کاری ربات را بتوان با ناحیه میانی دو بیضی گون تقریب زد. برای این منظور، دو روش بهینه سازی محدب برای محاسبه فضای کاری تقریبی ربات گاف-استوارت ارایه شده است. زمان محاسباتی این روش ها در یافتن فضای کاری عاری از تکینگی و فضای کاری تقریبی نسبت به روش های دیگر بسیار اندک است که مسیر را برای بدست آوردن الگوریتمی نظام مند در کاربردهای زمان-واقعی هموار می سازد.

کلیدواژه ها:

ربات موازی ، ربات گاف-استوارت ، فضای کاری عاری از تکینگی ، فضای کاری تقریبی ، بهینه سازی محدب