مدل سازی و ارزیابی عملی سختی ربات موازی با سه درجه آزادی مستقل خطی

ربات های با مکانیزم موازی در مقایسه با ربات های سری، دارای مزیت هایی از جمله دقت بالا، نسبت بالای بار اعمالی به وزن ربات و همچنین سختی بالاتر هستند که موجب استفاده از این مکانیزم ها در کاربردهای دقیق می شود. درنظرگرفتن رفتار سختی مکانیزم، یکی از جنبه های مهم در حین طراحی است که باعث می شود دقت مطلوب با توجه به کاربرد مورد نظر حاصل شود. هدف از این مقاله، ارزیابی سختی و خطاهای ناشی از نرمی مکانیزم یک ربات موازی سه درجه آزادی است. به همین منظور میزان جابه جایی مجری نهایی به ازای بار اعمالی به صورت شبیه سازی و عملی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مکانیزم موازی مورد مطالعه در این مقاله معرفی و ویژگی های آن بیان شده است. سپس، سختی مکانیزم با استفاده از روش آنالیز المان محدود مدل می شود و با اعمال شرایط مرزی مورد نظر، رفتار سختی مکانیزم ربات در موقعیت های معین مجری نهایی مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه، به منظور راستی آزمایی نتایج به دست آمده از مدل سازی سختی، دستگاهی نوین به منظور اندازه گیری سختی مکانیزم، معرفی و نحوه کار با آن دستگاه نیز شرح داده شده است. با استفاده از این دستگاه، رفتار سختی مکانیزم ربات در موقعیت های مشابه اندازه گیری شده است. در انتها، جواب مدل سازی سختی و نتایج به دست آمده از اندازه گیری عملی، گزارش و با هم مقایسه می شوند که نشان می دهد ربات با مکانیزم موازی مورد مطالعه در این مقاله، دارای رفتار سختی مناسب بوده و در کاربردهای دقیق مورد اطمینان و قابل به کارگیری است.

کلیدواژه ها:

Parallel Robot ، Stiffness Modeling ، Finite Element Method ، Measuring Stiffness Platform ، ربات موازی درجه آزادی محدود ، مدل سازی سختی ، روش آنالیز المان محدود ، دستگاه اندازه گیری سختی