شبیه سازی و تحلیل دینامیکی ربات شش چرخ با مکانیزم راکر-بوگی برای عبور از پله

در سالیان اخیر مکانیزم راکر-بوگی به عنوان یکی از پرکاربردترین سیستم های تعلیق در ربات های اکتشافی، به دلیل توانایی بالای آن در عبور از موانع ناهموار و حفظ پایداری، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. هدف این پژوهش طراحی، شبیه سازی و بهینه سازی یک ربات شش چرخه مجهز به مکانیزم راکر- بوگی برای عبور از موانعی با ارتفاع مشخص بیست سانتی متر است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا مدل دینامیکی ربات در نرم افزار آدامز ایجاد شده و کلیه اجزای اصلی شامل لینک ها، چرخ ها و فنرهای پیچشی بر اساس داده های واقعی مدل سازی شده اند. سپس با تعریف نیروهای تماس، اصطکاک و پارامترهای محیطی، شرایط حرکت ربات بر روی پله شبیه سازی گردید. در ادامه، مقدار سختی مناسب برای فنر پیچشی انتخاب شد و خروجی آن فنر بر روی لغزش و حرکت ربات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که طراحی پیشنهادی قادر است پایداری دینامیکی مناسبی را هنگام صعود از مانع حفظ نماید و لغزش چرخ ها در حد مجاز باقی بماند. همچنین استفاده از فنرهای پیچشی در مکانیزم راکر-بوگی موجب توزیع یکنواخت تر نیرو بین چرخ ها و افزایش قابلیت عبورپذیری ربات شد. در نهایت، تحلیل ها بیانگر آن است که با انتخاب بهینه پارامترهای طراحی، ربات می تواند با کارایی بالاتر از موانع تعیین شده عبور کند.

کلیدواژه ها:

راکر-بوگی ، ربات شش چرخه ، شبیه سازی دینامیکی ، پایداری دینامیکی ، عبور از پله