تحلیل سینماتیک و دینامیک طرحی جدید از ربات موازی 3-psp

تاریخ اتوماسیون صنعتی با دوره¬هایی مشخص می¬شود که در آنها تغییرات سریع و ناگهانی در روش¬های معمول فرایندهای تولید صورت گرفته است. استفاده از ربات¬های صنعتی در فرایندهای تولید و اتوماسیون صنعتی در دهه¬های اخیر رشد قابل توجهی کرده است و استفاده از آنها در محیط-های آلوده صنعتی به شدت رایج شده است. همچنین ربات¬های صنعتی به دلیل دقت و تکرار¬پذیری بالا در جهت تولید محصول بیشتر و مرغوب¬تر همواره مورد توجه صنعتگران قرار داشته¬اند. بازو¬های رباتیکی که در گذشته به کار می¬رفتند، ساختاری با حلقه¬های باز داشتند، که آنهارا در اصطلاح ساختار¬های سری می¬نامند. در سال¬های اخیر بازو¬های رباتیک با ساختار¬های حلقه بسته مورد توجه دانشمندان و صنعت قرار گرفته¬اند. این ربات¬ها که ربات¬های موازی نامیده می¬شوند، به علت وجود حلقه¬های بسته در ساختار خود دارای مزیت¬هایی نسبت به ربات¬های سری هستند. از جمله این برتری¬ها می¬توان به صلبیت ربات، دقت بالا، توانایی کار در سرعت¬های بالا و توانایی حمل بار زیاد نسبت به وزن ربات، را نام برد. این ویژگی¬های ربات¬ موازی باعث شده است که روز¬به¬روز تحقیقات بیشتری بر روی این دسته از ربات¬ها صورت گیرد. تحلیل سینماتیک و دینامیک ربات¬های موازی به علت ساختار حلقه بسته و پیچیده¬ای که دارند بسیار مشکل¬تر از ربات¬های سری می¬باشد. بخشی از تحلیل سینماتیکی ربات¬های موازی سینماتیک مستقیم نام دارد. برخلاف ربات¬های سری، حل مسئله¬ی سینماتیک مستقیم در ربات¬های موازی بسیار دشوار است و با وجود اینکه پژوهشگران زیادی این مسئله را مورد بررسی قرار داده¬اند تاکنون روش کاملاً معینی با دقت مناسب برای حل این مسئله ارائه نشده است. در این پروژه طراحی، سینماتیک و دینامیک ربات موازی با سه درجه¬ی آزادی در فضا مورد مطالعه قرار گرفته¬ است. این ربات موازی شامل سه بازوی یکسان از لحاظ ساختاری می¬باشد که با کمک یک صفحه متحرک در فضا به هم متصل شده¬اند، بنابراین شامل سه زنجیره سینماتیکی بسته می¬باشد. هر بازوی این ربات شامل سه مفصل است، که به ترتیب عبارتند از یک مفصل کشویی محرک، یک مفصل کروی متحرک و یک مفصل کشویی متحرک در انتهای هر بازو. تا¬کنون مدل¬های عمومی از این ربات در مقالات و کتاب¬های طراحی مکانیزم ربات دیده شده است و حتی سینماتیک آن در حالت عمومی بررسی شده است. اما از آنجا که بیشترین چالش¬ها در زمینه¬ی ربات موازی بر روی نحوه¬ی حل سینماتیک مستقیم و دینامیک آن است، در این پایان¬نامه با توجه به ساختار متمایز طراحی شده، طرحی با خصوصیات منحصر به فرد ارائه شده است. یکی از خصوصیات بارز این طراحی اینست که بر¬خلاف اکثر ربات¬های موازی، دارای حل¬ تحلیلی سینماتیک و دینامیک می¬باشد. کنترل اکثر ربات¬های موازی به دلیل عدم وجود حل تحلیلی نیز بسیار مشکل¬تر از ربات¬های سری می¬باشد. در این پایان¬نامه به بررسی کنترل این ربات نپرداخته¬ایم. از آنجایی که روش¬های تحلیلی دقیق برای حل سینماتیک و دینامیک این ربات به کار رفته، می¬توان ادعا کرد که تمامی روشهای متعدد در کنترل ربات¬ها، پتانسیل کنترل این طرح را خواهند داشت.