مدل‌سازی و کنترل ربات 3PRS با استفاده از روش لاگرانژ

نویسندگان

  • اویس غلامی دانشجوکارشناسی‌ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی، تهران
چکیده مقاله:

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 از ماتریس‌های انتقال همگن و ماتریس ژاکوبین مربوطه انجام شد. در نتیجه، روابط موقعیت و سرعت بین فضای کاری و فضای مفاصل ربات، در هردو مسیر مستقیم و معکوس استخراج شد؛ و مسیرهای متفاوت رسیدن به نقطه مقصد در پلتفرم تعیین گردید. معادلات دینامیکی حاکم بر مساله، به روش لاگرانژ، در فضای مفاصل و با در نظر گرفتن ضرایب لاگرانژ استخراج گردید. و در نهایت، به حذف این ضرایب با استفاده از ماتریس پوچی پرداخته شد. در نتیجه، حل سینتیک مستقیم و معکوس مکانیزم به دست آمد. نهایتا، کنترل ربات با کمک معادلات دینامیکی سیستم و استفاده از روش گشتاور معین انجام شد. تمام مدل سازی ها با کمک شبیه سازی در نرم افزار MATLAB و مقایسه مسیرهای حل در سناریوهای مستقیم و معکوس صحه سنجی شد. برای این کار از محیط SimMechnics استفاده گردید. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد که، با استفاده از مدل ریاضی و کنترلر یاد شده، به سادگی می‌توان هر مسیر دلخواهی را در فضای کاری طی کرد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدلسازی 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 کامل

الگوریتم بازگشتی استخراج معادلات حرکت ربات فضایی چندبازویی با استفاده از معادلات لاگرانژ برحسب شبه مختصات

استخراج معادلات حرکت ربات‌های فضایی چند بازویی با توجه به تعداد درجات آزادی بالا به امری مشکل بدل می‌گردد. لذا به دست آوردن روشی ساده که با کاهش حجم محاسبات و بنابراین افزایش سرعت محاسبات حین شبیه‌سازی دینامیکی بتواند این سیستم‌های پیچیده را مدل‌سازی کند امری ضروری است. در این مقاله، الگوریتمی جهت تشکیل معادلات حرکت یک ربات فضایی با تعداد دلخواهی بازو که هر بازو متشکل از تعدادی لینک دلخواه است،...

متن کامل

مدل‌سازی دینامیکی ربات انعطاف‌پذیر با استفاده از روش المان محدود و کنترل مسیر بهینة آن

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 انعط...

متن کامل

مکان یابی تسهیلات نامطلوب با استفاده از روش آزادسازی لاگرانژ

از یک دیدگاه کلی می‌توان مسایل مکان‌یابی را در دو دسته‌ی مکان‌یابی تسهیلات مطلوب و تسهیلات نامطلوب بررسی نمود. در مکان‌یابی تسهیلات نامطلوب بر خلاف تسهیلات مطلوب، سعی می‌شود که تا حد امکان، تسهیلات دور از مناطق دریافت کننده‌ خدمت استقرار یابند. در این مقاله در مورد مساله‌ی مکان‌یابی این قبیل تسهیلات بحث شده ‌است. این تحقیق با تمرکز بر "نه در حیاط خلوت من" می‌باشد که اشاره به پدیده‌های اجتماعی د...

متن کامل

کنترل مقاوم امپدانس ربات با رابط انعطاف‌پذیر در محیطی نامشخص با استفاده از روش کنترل مود لغزشی

در این مقاله روشی جدید بر مبنای کنترل مود لغزشی برای کنترل امپدانس یک بازوی ربات با رابط انعطاف­پذیر در مواجه با محیطی نامشخص، ارائه شده است. استراتژی کنترل پیشنهادی، در برابر تغییرات پارامترهای محیط ( نظیر سختی و ضریب میرایی)، اغتشاش نامعلوم اصطکاک کولمبی، تغییرات جرم رابط و اصطکاک ویسکوز مقاوم است. همچنین، روش پیشنهادی برای هر دو حرکت آزاد و مقید معتبر می­باشد. در رویکرد جدید پیشنهادی، کنترل­...

متن کامل

هدایت و کنترل ربات زیرآبی با استفاده از سیستم کنترل ANFIS

ربات زیرآبی فصل مشترکی بین علم رباتیک و مهندسی اقیانوس میباشد و کاربردهایی نظیر بازرسی محیطی، نقشه برداری اقیانوسی و کاوش در اعماق آب ها را دارد. در این پژوهش حرکت یک ربات زیرآبی توسط سیستم کنترلی ANFIS و الگوریتم ممتیک هدایت و کنترل می گردد. منظور از کنترل در این نوشتار ردیابی مسیر می باشد. الگوریتم ممتیک، نوعی الگوریتم تکاملی می باشد که برای بهینه سازی یک مسئله، از روش ترکیب جستجوهای محلی با ...

متن کامل

منابع 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 9  شماره 3

صفحات  25- 38

تاریخ انتشار 2019-09-23

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