مدل سازی و کنترل ربات 3PRS با استفاده از روش لاگرانژ

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 535

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-9-3_003

تاریخ نمایه سازی: 8 دی 1398

چکیده مقاله:

در این پژوهش، سینماتیک و دینامیک یک ربات موازی از نوع 3PRS مورد بررسی قرار گرفت. و به روش گشتاور معین (CTM) برای آن کنترلر طراحی گردید. همچنین برای دفع اغتشاشات، از یک کنترلر PD استفاده شد. این ربات، نوعی مکانیزم موازی فضایی با شش درجه آزادی است؛ که به وسیله ی سه مفصل لغزنده فعال و سه مفصل دورانی غیرفعال کنترل می شود؛ و در گروه مکانیزم های مقید طبقه بندی شده است. تحلیل سینماتیک ربات با استفاده از ماتریس های انتقال همگن و ماتریس ژاکوبین مربوطه انجام شد. در نتیجه، روابط موقعیت و سرعت بین فضای کاری و فضای مفاصل ربات، در هردو مسیر مستقیم و معکوس استخراج شد؛ و مسیرهای متفاوت رسیدن به نقطه مقصد در پلتفرم تعیین گردید. معادلات دینامیکی حاکم بر مساله، به روش لاگرانژ، در فضای مفاصل و با در نظر گرفتن ضرایب لاگرانژ استخراج گردید. و در نهایت، به حذف این ضرایب با استفاده از ماتریس پوچی پرداخته شد. در نتیجه، حل سینتیک مستقیم و معکوس مکانیزم به دست آمد. نهایتا، کنترل ربات با کمک معادلات دینامیکی سیستم و استفاده از روش گشتاور معین انجام شد. تمام مدل سازی ها با کمک شبیه سازی در نرم افزار MATLAB و مقایسه مسیرهای حل در سناریوهای مستقیم و معکوس صحه سنجی شد. برای این کار از محیط SimMechnics استفاده گردید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که، با استفاده از مدل ریاضی و کنترلر یاد شده، به سادگی می توان هر مسیر دلخواهی را در فضای کاری طی کرد.

نویسندگان

اویس غلامی

دانشجوکارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران

حامی تورجی زاده

استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • تیکنی و، شهبازی ح (2018) طراحی الگوریتم های کنترلی انتگرال-مشتق ...
  • Altuzarra O, Gomez FC, Roldan-Paraponiaris C, Pinto C (2015) Dynamic ...
  • Herrero S, Pinto C, Altuzarra O, Roldan-Paraponiaris C (2014). Analysis ...
  • Jazar RN (2011) Advanced dynamics: Rigid body, multibody, and aerospace ...
  • Lee KM, Shah DK (1988) Dynamic analysis of a three-degrees-of-freedom ...
  • Li Q, Chen Z, Chen Q, Wu C, Hu X ...
  • Li Y, Staicu S (2012) Inverse dynamics of a 3-prc ...
  • Li Y, Xu Q (2005) Kinematics and inverse dynamics analysis ...
  • Li YG, Xu LX, Wang H (2014) Dimensional synthesis of ...
  • Liang C, Lance GM (1987) A differentiable     null space method ...
  • Liping W, Huayang X, Liwen G, Yu Z (2016) A ...
  • Malvezzi F, Coelho TAH (2015) Singularity and workspace analyses of ...
  • Paccot F, Andreff N, Martinet P (2009) A review on ...
  • Pendar H, Vakil M, Zohoor H (2004) Efficient dynamic equations ...
  • Pond G, Carretero JA (2009) Architecture optimisation of three 3-rs ...
  • Ruiz A, Campa F, Roldán-Paraponiaris C, Altuzarra O (2017) Dynamic ...
  • Ruiz A, Campa F, Roldán-Paraponiaris C, Altuzarra O, Pinto C ...
  • Spong MW, Hutchinson S, Vidyasagar M (2005) Robot modeling and ...
  • Staicu S (2012) Matrix modeling of inverse dynamics of spatial ...
  • Stewart D (1965) A platform with six degrees of freedom. ...
  • Tsai MS, Yuan WH (2010) Inverse dynamics analysis for a ...
  • Tsai MS, Yuan WH (2011) Dynamic modeling and decentralized control ...
  • Yuan WH, Tsai MS (2014) A novel approach for forward ...
  • Zheng G, Haynes L, Lee J, Carroll R (1992) On ...
  • نمایش کامل مراجع