بهینه سازی فضای کاری ربات ها ی موازی فضایی کابلی افزونه

thesis
abstract

ربات های کابلی از حدود سه دهه پیش با توجه به خصوصیات منحصر به فرد خود مورد توجه قرار گرفته اند. این مکانیزم ها در عین برخوردار بودن از مزایای ربات های سری و موازی، فاقد برخی محدودیت های ساختاری آنها نیز می باشند. علیرغم این مزیت ها، استفاده از بازوهای کابلی به جای بازوهای صلب چالش های جدیدی را پیش روی محققین قرار داده است. یکی از مهم ترین چالش های مطرح در حوزه مکانیزم های کابلی، تحلیل فضای کاری آنها است. تحقیقاتی که تا کنون در این زمینه صورت پذیرفته دارای نقایصی از جمله حجم بالای محاسباتی در روش های عددی و پیچیدگی روش های تحلیلی و ضعف آنها در ارزیابی فضای کاری ربات ها ی فضایی با بیش از یک درجه افزونگی است. در این پژوهش، با معرفی نیروهای بنیادی افقی تازه در تحلیل فضای کاری گشوده شده است. نیروی بنیادی علاوه بر اینکه توانسته رویکردی جذاب در تحلیل فضای کاری ایجاد نماید پا را فراتر نهاده و در محاسبه نیروی کابلی بهینه در حضور نیروهای خارجی نیز موثر بوده است. یکی از بررسی هایی که در فضای کاری صورت می پذیرد ارزیابی عملکرد ربات است و این ارزیابی با ارائه معیارهای سینماتیکی قابل اجراست. در این رساله با توجه به فقدان یک معیار جامع در حوزه مکانیزم های کابلی و با نگاهی بر صفات نیروی بنیادی، معیار حساسیت نیرویی پیشنهاد شده است. این شاخص علاوه بر اینکه بیان کننده نسبت تغییرات نیروی کابل به نیروی خارجی است، تکینگی و کنترل پذیری ربات در فضای کاری را نیز مورد ارزیابی قرار می دهد. کنترل پذیر بودن یکی از نگرش های مهم در فضای کاری ربات های کابلی به شمار می آید. در ادامه با توجه به روش ارائه شده در تحلیل فضای کاری و معیار حساسیت نیرویی، عملکرد طرح های ربات فضایی کابلی نصیر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا با نگاهی بر بهبود طرح های ارائه شده، طرح مفهومی مانی پیشنهاد گردیده است. سپس با بهره گیری از روش های بهینه سازی چندهدفه مانند الگوریتم ژنتیک، جبهه بهینگی پرتو به گونه ای برای پارامترهای طراحی ربات به دست آمده که توابع هدف طراحی بطور همزمان بهینه شده اند. نتایج حاصل شده از شبیه سازی ها موید کارایی روش های پیشنهادی در تحلیل فضای کاری، معیار سینماتیکی کابلی، طراحی مفهومی و بهینه سازی آن است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مدل سازی طراحی مسیر بهینه و کنترل ربات موازی-کابلی افزونه

در این مقاله مدل سازی دینامیکی، طراحی مسیر بهینه و کنترل یک ربات افزونه کابلی ارائه شده است. طراحی مسیر در ربات های موازی مستلزم در نظر گرفتن ویژگی های سینماتیکی ربات برای تشخیص تکینگی و بررسی ساختار دینامیکی آن برای تعیین محدودیت های عملگری می باشد. بدین منظور سینماتیک و سینتیک ربات افزونه کابلی تحلیل شده است. در این مدل سازی، کابل های ربات بصورت صلب و بدون جرم در نظر گرفته شده اند و از کشیدگی...

full text

فضای کاری بهینه جابجایی دینامیکی برای ربات بازویی تک لینکی

در جابجایی دینامیکی اجسام، با پرتاب جسم توسط ربات می‌توان جسم مورد نظر را در نقاطی بسیار دورتر از فضای کاری قابل دسترس ربات قرار داد. در این مقاله مفهوم فضای کاری قابل پرتاب یا فضای کاری جابجایی دینامیکی به صورت مجموعه نقاطی از فضا که ربات قادر به پرتاب جسم در آن‌ها می‌باشد، تعریف می‌گردد. حال جهت به دست آوردن ماکزیمم فضای کاری قابل پرتاب یعنی دورترین نقاطی که ربات می‌تواند جسم مورد نظر را در آ...

full text

تحلیل سینماتیک و فضای کاری یک مفصل فعال نوین با بهره گیری از مکانیزم موازی کابلی

در این مقاله ساختار یک مکانیزم مفصل فعال نوین شش درجه آزادی با بهره گیری از مکانیزم های موازی کابلی طراحی، تحلیل و ارائه می شود. این مفصل از دو قاب ثابت و متحرک تشکیل شده است و برخلاف تمامی مکانیزم های موازی کابلی رایج، در اینجا برای اولین بار، قاب بیرونی متحرک و قاب داخلی ثابت در نظر گرفته شده است. قاب متحرک توسط 8 کابل تحت کشش به قاب ثابت متصل شده است و با تغییر نیروی کششی و طول کابل ها حرکت ...

full text

به کارگیری الگوریتم های تکاملی در طراحی بهینه ی چندهدفه ی ربات های موازی کابلی صفحه ای

این مقاله با بهره گیری از الگوریتم های بهینه سازی تکاملی، به طراحی بهینه چند هدفه ربات های کابلی می پردازد. با توجه به اینکه در ربات های کابلی، کابل ها همیشه باید در حالت کششی قرار داشته باشند، وسعت فضای کاری کنترل پذیر ربات به عنوان معیاری برای طراحی بهینه ربات انتخاب شده است. این معیار یکی از موارد بسیار مهمی است که در کارایی ربات های کابلی مورد توجه قرار می گیرد. علاوه بر آن برای آنکه ربات ک...

full text

طراحی بهینه‌ی چندهدفه‌ی ربات کابلی 6-درجه آزادی با استفاده از معیارهای سینماتیکی

در این مقاله با استفاده از معیارهای متنوع سینماتیکی و بهره گیری از الگوریتم های بهینه سازی تکاملی، به طراحی بهینه چند هدفه ربات های کابلی با 6 درجه آزادی پرداخته شده است. در همین راستا، تعیین فضای کاری ربات‌های کابلی به عنوان یکی از مهمترین چالش‌های طراحی ربات‌های کابلی فضایی در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته و از میان تعریف‌های متعدد، فضای کاری کنترل پذیر به عنوان یکی از جامع‌ترین تعاری...

full text

طراحی بهینه چندهدفه ربات موازی-کابلی سه بعدی مجهّز به بازوی رباتیک سری

ربات های موازی-کابلی دارای مزایای زیادی هستند؛ اما مشکلاتی نظیر برخورد کابل ها با یکدیگر و محیط، عدم استفاده از ساختار مناسب و نیاز به تحت کشش بودن کابل ها از گسترش آن ها جلوگیری می کند. لذا اتصال یک بازوی رباتیک سری به سکوی متحرک آن ها، موجب هم افزایی در قابلیت جابه جایی اجسام می گردد. این مقاله به طراحی بهینه چندهدفه، و بررسی مقایسه ای دو ساختار مقید و معلق از ربات موازی-کابلی سه بعدی می پردا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق و کامپیوتر

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023