حل بلادرنگ سینماتیک مستقیم ربات موازی ۳-آرپی اس با بهره گیری از یک روش نیمه تحلیلی هموتوپی

در این مقاله، حل سینماتیک مستقیم ربات موازی ۳-آرپی اس برای اولین بار با استفاده از ترکیب یک روش عددی (روش استروسکی) و روش نیمه تحلیلی هوموتوپی کانتینیوشن انجام شده است. ویژگی اصلی روش پیشنهادی، سرعت همگرایی بالای آن می باشد که قابلیت حل بلادرنگ مسئله سینماتیک مستقیم ربات ها را امکان پذیر می سازد. در ربات موردنظر، مفاصل دورانی در هر بازو محرک هستند و معادله سینماتیک مستقیم ربات منتج به یک سیستم سه معادله و سه مجهول به شدت غیرخطی میشود. در این پژوهش از روش استروسکی-هوموتوپی کانتینیوشن برای حل معادلات سینماتیک مستقیم این ربات استفاده شده است. از دیگر مزایای این روش علاوه بر سرعت بالا، می توان به مستقل بودن از انتخاب مقادیر اولیه و یافتن تمام پاسخ های معادلات بدون واگرایی به وسیله ی تغییردادن توابع هوموتوپی اشاره کرد. مثال عددی و شبیهسازی برای حل معادلات سینماتیک مستقیم ربات موازی ۳-آرپی اس منتج به۷ پاسخ حقیقی میشود. نتایج نشان میدهد که این روش نسبت به دیگر روشهای هوموتوپی از جمله روش نیوتون-هوموتوپی کانتینیوشن بسیار سریع تر میباشد بگونه ای که زمان محاسبات را بین ۷۷-۹۷ درصد کاهش میدهد. در نتیجه برای کاربردهای بلادرنگ که سرعت حل و دقت روش اهمیت بالایی دارد، مانند مسائل جلوگیری از برخورد با موانع و یا جلوگیری از تکینگی بسیار مفید است.

کلیدواژه ها:

Direct Kinematics ، Parallel manipulators ، ۳-RPS Robot ، Ostrowski-Homotopy Continuation ، سینماتیک مستقیم ، بازوی ماهر موازی ، ربات ۳-آرپی اس ، استروسکی- هوموتوپی کانتینیوشن