مدل سازی، تحلیل دینامیکی و فضای دسترسی بازوی دو لینکی تنسگریتی: مطالعه مقایسه ای

در این مقاله، یک بازوی روباتیکی دولینکی مبتنی بر تنسگریتی با پیکربندی نوین T۲D۱ معرفی و به طور جامع تحلیل شده است. ساختار پیشنهادی از ترکیب هدفمند واحدهای T-bar و D-bar شکل گرفته و با هدف دستیابی به فضای دسترسی گسترده، کاهش جرم سازه و فراهم سازی امکان تنظیم پذیری سختی دینامیکی طراحی شده است. پس از تعیین توپولوژی مناسب سازه ی دولینکی، فرم یابی آن با استفاده از روش چگالی نیرو استخراج شده است. در ادامه، مدل سازی دینامیکی غیرخطی سیستم بر پایه مختصات گره ای و با بهره گیری از روش المان محدود انجام گرفته و معادلات حرکت از طریق رویکرد لاگرانژی استخراج شده اند. به منظور بررسی ویژگی های ارتعاشی و دینامیکی سازه، تحلیل مودال و پاسخ های سازه به شرایط اولیه نیز صورت پذیرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که بازوی تنسگریتی T۲D۱ در مقایسه با بازوی دولینکی معادل، ضمن برخورداری از فضای دسترسی وسیع تر و جرم کمتر، قابلیت تنظیم فرکانس های طبیعی و کنترل پاسخ ارتعاشی را از طریق تغییر پیش تنیدگی اعضای کششی داراست. این قابلیت ها، ساختار پیشنهادی را به گزینه ای مناسب برای کاربرد در بازوهای روباتیکی سبک و سامانه های فضایی تبدیل می کند.

کلیدواژه ها:

بازوی روباتیکی ، سازه تنسگریتی ، تحلیل دینامیکی ، فضای دسترسی ، پیش تنیدگی