مدلسازی دینامیکی ربات انعطافپذیر با استفاده از روش المان محدود و کنترل مسیر بهینة آن
نویسندگان
چکیده مقاله:
ربات‌های انعطاف پذیر به دلیل وزن کم و قابلیت مانور پذیری بالا، کاربردهای فراوانی در صنایع فضایی دارند. در حقیقت نسبت بالای ظرفیت حمل بار به وزن اینگونه ربات‌ها موجب برتری آنها نسبت به نوع صلبشان گردیده است. همچنین مصرف انرژی کمتر، داشتن عملگرهای کوچکتر و همچنین سرعت عملکرد بالاتر این ربات‌ها را به‌عنوان انتخابی مناسب در کاربردهای فضایی معرفی کرده است. در این مقاله به مدلسازی دینامیکی ربات انعطافپذیر با استفاده از روش المان محدود (finite element method) و طراحی مسیر حرکت نقطه به نقطه آن به روش کنترل بهینه پرداخته می‌شود. به منظور مدلسازی دینامیکی منیپولاتور(Manipulator) انعطافپذیر، هر لینک آن به تعداد کافی المان تقسیم گردیده، و بردار جابجایی هر المان ربات به صورت مجموع یک حرکت صلب گونه، و یک جابجایی ناشی از انعطاف‌پذیری آن در نظر گرفته می‌شود. سپس با استفاده از اصل لاگرانژ معادلات دینامیکی ربات انعطافپذیر استخراج شده، وتحلیل رفتار دینامیکی آن تحت اثر افزایش تعداد المان‌های لینک ربات مورد مطالعه قرارمی‌گیرد. همچنین به منظور طراحی مسیر بهینه نقطه به نقطه منیپولاتور الاستیک، معادلات دینامیکی به عنوان قیود غیرخطی مسئله کنترل بهینه در نظر گرفته شده، و با تعریف تابعی هزینه مناسب شامل ترم‌های گشتاور و سرعت، فرمولاسیون مسئله انجام می‌شود. سپس با استفاده از روش حساب تغییرات، معادلات بهینگی ربات انعطافپذیر به صورت یک مجموعه معادلات دیفرانسیل غیرخطی استخراج می‌گردد، که به کمک روش‌های عددی قابل حل است. مزیت استفاده از روش کنترل بهینه در طراحی مسیر بهینه ربات انعطافپذیر، و همچنین کاهش حجم معادلات دینامیکی غیر خطی ربات، مورد توجه بیشتری قرار گرفته، و شبیه‌سازی انجام شده برای یک ربات تک‌لینکی الاستیک نشان‌دهنده کارایی روش پیشنهادی است.
منابع مشابه
مدل سازی دینامیکی ربات انعطاف پذیر با استفاده از روش المان محدود و کنترل مسیر بهینه آن
ربات های انعطاف پذیر به دلیل وزن کم و قابلیت مانور پذیری بالا، کاربردهای فراوانی در صنایع فضایی دارند. در حقیقت نسبت بالای ظرفیت حمل بار به وزن اینگونه ربات ها موجب برتری آنها نسبت به نوع صلبشان گردیده است. همچنین مصرف انرژی کمتر، داشتن عملگرهای کوچکتر و همچنین سرعت عملکرد بالاتر این ربات ها را به عنوان انتخابی مناسب در کاربردهای فضایی معرفی کرده است. در این مقاله به مدل سازی دینامیکی ربات انعط...
متن کاملمدلسازی دینامیکی یک ربات بالزن با استفاده از روش باندگراف
هدف از این تحقیق ارائه یک مدل دینامیکی کارآمد برای شبیه‌سازی عملکرد یک ربات بالزن با استفاده از روش باندگراف[1] می‌باشد. در این راستا یک سامانه بالزن با کلیه اجزا تشکیل دهنده آن شامل بدنه اصلی و متعلقات، مکانیزم بال زدن، بال‌های انعطاف پذیر و سیستم پیشران شامل باطری، موتورهای جریان مستقیم و گیربکس ها در نظر گرفته می شود. در مقاله حاضر، مدل دینامیکی کامل سامانه مورد مطالعه با تعیین نقطه اتصال من...
متن کاملمدلسازی عددی تراکم دینامیکی خاک با استفاده از روش تفاضل محدود
تراکم دینامیکی یکی از روش های دینامیکی بهسازی خاکهای سست می باشد. در این روش با اعمال ضربات سنگین بر سطح خاک میزان تراکم و درنتیجه ظرفیت باربری آن افزایش می یابد. این موضوع از طریق انتقال انرژی بوسیله امواج صورت می پذیرد که موجب تغییر مکان ذرات و افزایش تراکم می شود. در این تحقیق ابتدا اقدام به انجام آزمایش‌های میدانی گردید سپس با استفاده از نتایج بدست آمده در این بخش اقدام به مدلسازی تراکم دین...
متن کاملمدلسازی و کنترل ربات 3PRS با استفاده از روش لاگرانژ
در این پژوهش، سینماتیک و دینامیک یک ربات موازی از نوع 3PRS مورد بررسی قرار گرفت. و به روش گشتاور معین (CTM) برای آن کنترلر طراحی گردید. همچنین برای دفع اغتشاشات، از یک کنترلر PD استفاده شد. این ربات، نوعی مکانیزم موازی فضایی با شش درجه آزادی است؛ که به وسیله‌ی سه مفصل لغزنده فعال و سه مفصل دورانی غیرفعال کنترل می‌شود؛ و در گروه مکانیزم های مقید طبقه بندی شده است. تحلیل سینماتیک ربات با استفاده...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 5 شماره 2
صفحات -
تاریخ انتشار 2012-07-01
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023