تحلیل تئوری و تجربی رفتار ربات های نرم پیوسته متشکل از عملگرهای تقویت شده با الیاف

در این مقاله به تحلیل شبه -استاتیک یک ربات نرم پیوسته متشکل از سه عملگر تقویت شده با الیاف پرداخته می شود. برای این منظور ابتدا با در نظر گرفتن این ربات به عنوان یک تیر کاسرات، معادلات سینماتیکی و دینامیکی آن استخراج و بصورت عددی حل شده است. معادلات حاصل از این مدل تابعی از طول انحنای تیر بوده و تنها قابلیت بررسی نیروها و کرنش ها در راستای طولی را دارد. در ادامه با توجه به عدم امکان پیاده سازی نیروها در راستای شعاعی در این مدل، با استفاده از معادلات الاستیسیته غیرخطی به مدل سازی یک تک عملگر تقویت شده پرداخته می شود. درنهایت با حل این معادلات، کرنش های حاصل از تنش های شعاعی محاسبه شده و با کرنش های حاصل از مدل تیر کاسرات ادغام می شود. در این پژوهش موقعیت نقطه انتهایی ربات با استفاده از روش های پردازش تصویر استخراج شده و با مدل های ارائه شده، مقایسه شده است. نتایج نشان می-دهد، اعمال تاثیر فشارهای شعاعی در مدل کاسرات، خطای نسبی را به میزان ۴۸/۱۳ درصد بهبود می بخشد.

کلیدواژه ها:

ربات نرم ، عملگر تقویت شده با الیاف ، تنش شعاعی ، تئوری الاستیسیته غیرخطی ، تیر کاسرات