بررسی اثرات تغییرات پارامترهای مفصل پنجه غیرفعال بر روی حرکت مدل دو بعدی ربات انسان‌نما

هدف پیش رو در پژوهش حاضر طراحی یک مفصل پنجه غیر‌فعال برای ربات انسان‌نمای سورنا 3 می‌باشد. برای این منظور از مدل دو بعدی ربات استفاده شده است. در گام نخست، مسیر حرکت مفاصل ربات بدون در نظر گرفتن مفصل پنجه طراحی می‌شود. پس از آن، پایداری حرکت ربات مجهز به مفصل پنجه غیر‌فعال بررسی می‌گردد. برای این کار از معیار پایداری نقطه ممان صفر استفاده می‌شود. برای محاسبه موقعیت این نقطه، داشتن زوایای مفصل پنجه غیر‌فعال لازم بوده که با استفاده از روابط ارتعاشات واداشته محاسبه می‌گردد. پس از آن به استخراج مدل دینامیکی ربات پرداخته می‌شود. در این راستا با استفاده از روش رهاسازی قیود، کلیه نیرو‌های عکس‌العمل وارد بر ربات در فاز‌های مختلف حرکت بدست آمده و بردار نیروی تعمیم‌یافته که شامل گشتاورهای مفاصل و نیروهای عکس‌العمل زمین می‌باشد، محاسبه می‌شود. به منظور بررسی صحت مدل دینامیکی استخراج شده، بار دیگر موقعیت نقطه ممان صفر با استفاده از نیروهای عکس‌العمل زمین محاسبه می‌شود. به این ترتیب موقعیت نقطه ممان صفر با دو رویکرد مبتنی بر سینماتیک و دینامیک ربات محاسبه و مقایسه می‌گردد و صحت مدل دینامیکی استخراج شده نیز بررسی می‌شود. با تغییر پارامترهای مربوط به ضریب سختی و ثابت میرایی اثرات این دو پارامتر بر روی ارتعاشات پنجه غیر‌فعال بررسی شده و نهایتا به کمک آنالیز پارامتری اثرات این دو پارامتر بر روی گشتاور و توان مفاصل بررسی می‌گردد.