تحلیل سینماتیک ربات شبیه ساز کشتی

هدف این تحقیق معرفی و بررسی رباتی جهت شبیه سازی حرکت شناور می باشد. برای این کار ربات 4pus+1ps با سه درجه آزادی دورانی و یک درجه آزادی انتقالی مورد مطالعه قرار گرفته است. این ربات شامل یک صفحه ثابت متصل به زمین و یک صفحه متحرک می باشد که با چهار پایه مشابه عملگر با مفاصل کشویی، یونیورسال و کروی و یک پایه غیر عملگر با مفاصل کشویی و کروی به هم متصل می باشند. جهت طراحی سینماتیک ربات ابتدا درجات آزادی ربات مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی درجات آزادی ربات از یک الگوریتم جدید با کمک روش پیچواره استفاده گردیده که بر خلاف روشهای کلاسیک نظیر روش گروبلر، همواره به پاسخ صحیح منجر می گردد. سپس سینماتیک معکوس و مستقیم ربات بررسی گردیده است. بررسی سینماتیک مستقیم منجر به حل دستگاه معادلات غیر خطی گردیده است. برای حل این دستگاه با ساده کردن معادلات و با کمک روش سیلوستر تمام پاسخهای سینماتیک مستقیم ربات محاسبه گردیده است. در مرحله بعد نقاط تکین ربات مورد مطالعه قرار گرفته و ربات در حالتهای مختلف تکین رسم گردیده است. از اهداف طراحی دستیابی به ساختاری از ربات با بزرگترین اندازه فضای کاری می باشد. اما در عین حال عملکرد ربات در فضای کاری آن نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. جهت دستیابی به این اهداف در این نوشتار از تابع هدف جدیدی استفاده گردیده است که طراحی بر اساس آن منجر به رباتی با بزرگترین فضای کاری و بهترین عملکرد گردیده است. طراحی سازه ربات منجر به مسئله بهینه سازی ربات گردیده است. برای حل این مسئله الگوریتم pso برای بهینه سازی سازه مورد استفاده قرار گرفته است. سپس ربات بهینه شده با کمک این روش معرفی شده و فضای کاری و عملکرد آن مورد مطالعه قرار گرفته است.