طراحی مسیر ربات های موازی در حضور لقی مفاصل

در این پایان نامه طراحی مسیر ربات موازی صفحه¬ای 3-rrr در حضور لقی مفاصل انجام شده است. در طراحی سینماتیکی، ربات معمولاً ایده¬ال فرض می¬شود و مفصل¬ها بدون لقی مورد مطالعه قرار می¬گیرند. اما در عمل اینگونه نیست و لقی به علت ایجاد امکان حرکت نسبی دو عضو متصل در آن مفصل وجود دارد. لقی در مفاصل باعث بروز خطا در عملکرد ربات می¬شود، بنابراین باید در طراحی در نظر گرفته شود تا بتوان قابلیت اطمینان بیشتری در حرکت و موقعیت یابی بدست آورد. برای رسیدن به این هدف در این تحقیق لقی به عنوان یک عضو مجازی بدون وزن در نظر گرفته شده است که زاویه این عضو توسط نیروهای مفصلی تعیین می¬شود. به عبارت دیگر هر لقی یک درجه آزادی به ربات می¬افزاید که توسط نیروهای مفصل کنترل می¬شود. طراحی مسیر در دو حالت انجام می¬شود. در حالت اول مجری نهایی ربات باید از یک نقطه حرکت و به نقطه¬ای دیگر برسد. بنابراین نیاز می¬باشد به توصیف حرکت زوایای ورودی به گونه¬ای که تغییرات شدید و ناگهانی در مکان، سرعت و شتاب مفاصل ایجاد نشود. این تغییرات ناگهانی در موتورها باعث ایجاد ضربه و آسیب دیدگی می¬شوند. برای توصیف حرکت موتورها از چند جمله¬ای 3-4-5 استفاده شده است و همچنین سه مفصل مجری نهایی لق در نظر گرفته شده¬اند. در حالت دوم مجری نهایی ربات باید از یک مسیر مشخص عبور کند. در این حالت شش مفصل لق در نظر گرفته شدند. در طراحی مسیر نیاز به حل سینماتیک معکوس و مستقیم می¬باشد که این معادلات در حالات بدون لقی و با لقی نوشته می¬شوند. سینماتیک معکوس این نوع ربات دارای حل تحلیلی می¬باشد اما معادلات سینماتیک مستقیم غیر خطی و پیچیده می-باشند، بنابراین برای حل سینماتیک مستقیم ربات از شبکه عصبی استفاده می¬شود. در پایان نشان داده می-شود که می¬ توان با اعمال تغییرات مناسب در ورودی¬ها خطای ایجاد شده ناشی از لقی ها را در مسیر حرکت مجری نهایی را جبران کرد