ارائه یک روش عمومی جهت مدلسازی دینامیکی و شبیه سازی بازوهای رباتیک پرنده

هدف اصلی این مقاله، ارائه یک روش جدید جهت مدل سازی منیپولاتورهایی است که بر روی یک پایه پرنده نصب شده اند. مهمترین چالش های پیشرو این تحقیق عبارت هستند از: ۱- چگونگی محاسبه نیروهای تعمیم یافته سیستم شامل نیروی فعال موتورها و نیروی غیرفعال قیدهای حاکم بر سیستم. ۲- نحوه تعریف مسیر مطلوب برای پایه پرنده، بگونه ای که علاوه بر موقعیت مطلوب، جهت گیری مطلوب را نیز شامل گردد. ۳- چگونگی توسعه یک روش خودکار و سیستماتیک، بگونه ای که افزایش تعداد لینک های تشکیل دهنده بازوی مکانیکی و پایه پرنده هیچگونه محدودیتی در استخراج معادلات حرکت سیستم ایجاد نکند. و ۴- نحوه آرایش موتورهای نصب شده بر روی پایه پرنده بگونه ای که هرگونه حرکتی را در فضای سه بعدی امکان پذیر سازد. برای غلبه بر چالش های فوق، در ابتدا کل سازه ربات شامل پایه پرنده و منیپولاتور نصب شده بر روی آن طی یک فرآیند کاملا سیستماتیک به تعداد مشخصی زیر-سازه تقسیم می گردد. سپس معادلات حرکت هر یک از این زیر-سازه ها (که در واقع یک زنجیره باز سینماتیکی با پایه متحرک هستند) با استفاده از الگوریتم بازگشتی گیبس-اپل به دست می آید. در ادامه با ترکیب معادلات حرکت هر یک از این زنجیره های رباتیکی، معادلات حرکت کل سیستم (که در آن اثر متقابل پایه پرنده بر روی بازوی مکانیکی و بالعکس لحاظ شده است) استخراج می گردد.

کلیدواژه ها:

منیپولاتور ، پایه پرنده ، فرمولاسیون گیبس-اپل ، معادلات دینامیکی