حساسیت سنجی پارامترهای هندسی یک ربات موازی ردیاب خورشیدی به منظور افزایش شاخص نوین فضای کاری

در این پژوهش یک ربات موازی دو درجه آزادی از نوع ۲-RUS-S به عنوان مکانیسمی برای ردیابی خورشید معرفی و تحلیل شده است. هدف اصلی مطالعه بهبود عملکرد ربات در پوشش مسیر خورشید از طریق تعریف و بیشینه سازی شاخصی جدید تحت عنوان شاخص فضای کاری ردیابی خورشید می باشد. این شاخص بر اساس نسبت مساحت فضای کاری واقعی ربات به مساحت مستطیل مرجع تعریف گردید و به عنوان معیاری کمی برای ارزیابی توانایی ربات در دنبال کردن تغییرات همزمان زوایای رول و پیچ مورد استفاده قرار گرفت. برای بیشینه سازی، شاخص چهار پارامتر هندسی شامل شعاع موقعیت موتورهای محرک، دورانی شعاع صفحه متحرک، زاویه موقعیت موتورهای محرک و زاویه موقعیت مفصل های کروی روی صفحه متحرک در چهار سطح مختلف انتخاب شدند. طراحی آزمایشات به روش تاگوچی با ماتریس متعامد L۱۶ انجام گرفت تا تاثیر هر پارامتر بر شاخص خروجی با حداقل تعداد آزمایشات قابل ارزیابی باشد. نتایج تحلیل نسبت سیگنال به نویز نشان داد که ترکیب سطوح بهینه برای هر پارامتر موجب افزایش قابل توجه شاخص معرفی شده می شود. شبیه سازی تکمیلی نیز تایید کرد که مقدار شاخص در شرایط بهینه به طور محسوسی بهبود یافته است. نتایج نشان می دهد که ربات پیشنهادی می تواند با بهره وری بالاتر، قابلیت اطمینان بیشتر و پوشش بهتر مسیر خورشید در طول روز و سال عمل کند و در نهایت به افزایش راندمان سیستم های فتوولتائیک منجر شود.

کلیدواژه ها:

ردیاب خورشیدی ، ربات موازی ، شاخص فضای کاری ، سینماتیک ، روش تاگوچی