بهینه سازی و تبدیل ربات سه درجه آزادی به ربات پنج درجه آزادی

ربات پنج درجه آزادی ماحصل این پایان نامه تلاشی بوده است تا ضمن ساخت یک نمونه ربات آزمایشگاهی و بررسی نقاط قوت و ضعف آن، بتوان اطلاعات و تجربه بخش دانشگاهی را برای بکارگیری تین وسایل در بخش صنعت افزایش داد. این ربات یک زوج مکانیزم پانتوگراف و متوازی الاضلاع که بر روی یک میز دوار قرار گرفته اند، تشکیل شده است . وجود پانتوگرافها و متوازی الاضلاعها، سه حرکت خطی عمود بر هم را فراهم می آورد که ضمن جابجایی و انتقال قطعه کار در فضا، جهتگیری آنرا ثابت نگه می دارد. میز دوار نیز سبب می شود تا حجم مکعب حاصل از حرکات خطی فوق بتواند حول محور دوران پایه چرخش نماید. بنابراین فضای کاری نهایی بخشی از یک استوانه خواهد بود. در انتهای بازو مجموعه مچ و ابزار انتهایی قرار گرفته است . مچ داری یک درجه آزادی دورانی بوده و ابزار انتهایی نیز یک گیره دوفکی با عملگر الکترومغناطیس می باشد. بدین ترتیب رباتی با مشخصه lr3plr پدید آمده است . در آغاز پایان نامه ضمن مطالعه بخش اول پروژه ساخت ربات و تعیین نقاط قوت و ضعف آن، به لزوم انجام پاره ای تغییرات و اصلاحات سخت افزاری اشاره شده است که متعابقا نسبت به اعمال آنها اقدام شده است . در ادمه رفتار سینماتیکی ربات بررسی شده و سپس با استناد به نتایج حاصله از معادلات گیبس - اپل در بخش اول پروژه و اعمال برخی موارد اصلاحی، به انتخاب جدید موتورهای پانتوگراف پرداخته شده است . گشتاور مورد نیاز موتور پایه نیز بر اساس معادله دینامیکی نیوتن - اویلر تعیین شده است . سیستم کنترل این ربات از نوع موتور باز (open loop) بوده و با توجه به همخوانی موتورهای پله ای با این سیستم کنترل از این کوتورها برای راه اندازی این ربات استفاده شده است . بررسی مبسوط این موتورها، مدارهای راه انداز و مشخصات عملکرد آنها در فصل چهارم آمده است . مدارهای راه انداز ربات مورد نظر از نوع دو قطبی به همراه چاپر ولتاژ می باشد. مشخصات کارت واسطه سیستم که دارای 24 خط ورودی . 24 خط خروجی دیجیتال می باشد در همین فصل گنجانده شده است . برای تحریک همزمان چند موتور و انجام عملیات میانیابی از الگوریتم dda استفاده شده که فرم نرم افزاری آن در بخش مسیر ربات بکاررفته است . در بخش نرم افزار، برنامه ریزی ربات هم بصورت (در خط) (on-line) و هم بصورت (خارج از خط) (off-line) منظور شده است . بطوریکه در برنامه ریزی (خارج از خط) امکان حرکت ربات ما بین نقاط در سیستم مختصات کار تزین مقدور می باشد و در برنامه ریزی (در خط) تعیین مسیر حرکت ربات و برنامه ریزی آن بصورت دستی و از طریق تعدادی کلید معین از صفحه کلید کامپیوتر انجام پذیر خواهد بود. بررسی نهایی ربات ، قابلیت عملکرد، نتایج حاصله و ارائه پیشنهادها برای بهبود عملکرد در فصل آخر گنجانده شده است .