تحلیل دینامیکی سه بعدی بازوی مکانیکی انعطاف پذیر سه درجه آزادی

در این پایان نامه، با مدل سازی بازوی مکانیکی سه درجه آزادی با دو عضو انعطافپذیر که در فضای سه بعدی کار می کند، حرکات دینامیکی سه بعدی ناشی از انعطافپذیری اعضا مورد مطالعه قرار می گیرند. بدین منظور از روش مودهای فرضی برای مدل سازی بازوهای مکانیکی انعطافپذیر استفاده می شود. روش مودهای فرضی به گونه ای اعمال شده است که تغییر شکل اعضا در فضای سه بعدی توصیف شود. برای بدست آوردن معادلات حاکم بر سیستم از روش لاگرانژ استفاده شده است. در این روش انرژی های پتانسیل و جنبشی به نحوی در نظر گرفته شده اند که اثرات دینامیکی متقابل عضوهای بازوی مکانیکی لحاظ شوند. سپس با حل معادلات حاکم، پاسخ سیستم(میزان انحراف مچ از مسیر طرح شده) بدست می آید. نتایج برای حالتی که انعطافپذیری بازوی مکانیکی ناچیز باشد با حالتی که اعضای بازوی مکانیکی صلب باشند مقایسه می شوند. این مقایسه انطباق خوب رفتار دینامیکی بازوی مکانیکی در دو حالت را نشان می دهد. با کاهش انعطافپذیری، حرکات نوسانی بازوی مکانیکی هنگام پیمودن و پس از خاتمه یافتن مسیر، کاهش می یا بد و بالعکس. با تغییر کمیاتی مانند جرم، طول، سختی خمشی و تعداد مودهای فرضی برای هر عضو تحلیلهای لازم برای پیمودن مسیر در حالتهای آرام، عادی و تند انجام می شوند. نتایج نشان می دهند که افزایش طول و جرم منجر به نوسانات با دامنه بیشتر و فرکانس کمتر می شود. همچنین افزایش سختی دامنه نوسانات را کم و فرکانس آن را زیاد می کند. . افزایش مدت زمان طی مسیر منجر به کاهش دامنه نوسانات می شود.