طراحی و تحلیل یک روبات موازی کروی جدید با صفحه متحرک ستاره ای

هدف از ارائه این پایان نامه، معرفی یک روبات موازی کروی جدید و بررسی تعدادی از ویژگی های آن است. مقایسه این ویژگی ها با سایر روبات های موازی می تواند منجر به انتخاب روبات مورد نظر در کاربرد ویژه خود شود. همچنین از اهداف این پایان نامه می توان به ارائه روش ها و ایده های جدید و نو در تحلیل سینماتیک، تحلیل سفتی و دینامیک اشاره کرد که می توانند برای سایر روبات های موازی کروی و غیر کروی امکان استفاده داشته باشد. فضای کاری زیاد (حرکت مجری نهایی روی تمام سطح مثلث کروی ثابت)، دقت سینماتیکی بالا در مقایسه با سایر روبات های موازی و عدم وجود نقاط تکین در فضای کاری اش از ویژگی های ممتاز این روبات جدید به شمار می رود. برای تحلیل سینماتیک این روبات روشی جدید ارائه می شود که می توان آن را برای سایر روبات های کروی مشابه نیز به کار برد. در این روش با استفاده از فرمول ردریگز و یا نمایش محور-زاویه مساله سینماتیک مستقیم و معکوس روبات کروی جدید معرفی شده حل می شود. حل مساله سینماتیک مستقیم به یک معادله درجه 8 منجر می شود که با بیان مثالی نشان داده می شود که معادله به دست آمده، یک معادله بهینه است. همچنین با استفاده از روش ارائه شده، مساله سینماتیک مستقیم یک روبات موازی کروی دیگر حل می شود تا قدرت روش پیشنهادی آشکار شود. همچنین با استفاده از حل مساله سینماتیک معکوس روبات پیشنهادی، فضای کاری آن به دست آورده می شود و نشان داده می شود که این روبات از فضای کاری زیادی برخوردار است. تحلیل سرعت روبات پیشنهادی به صورت پارامتری انجام می شود و با استفاده از آن به تحلیل تکینگی روبات پیشنهادی پرداخته می شود و نشان داده می شود که برای طرح ایزوتروپ این روبات هیچ حالت تکینی در فضای کاری اش اتفاق نمی افتد. همچنین طراحی ایزوتروپی این روبات صورت می گیرد و شاخص های اندازه گیری دقت سینماتیکی روبات برای طرح ایزوتروپ مورد مطالعه قرار می گیرد و با مقایسه مقادیر به دست آمده برای این شاخص ها و مقایسه آن با سایر روبات ها، نشان داده می شود که این روبات از دقت سینماتیکی بالایی برخوردار است. همچنین تحلیل سفتی روبات پیشنهادی و به دست آوردن ماتریس های سفتی روبات با استفاده از مدل پیوسته و به دست آوردن سفتی روبات در فضای کاری اش با معرفی شاخص های اندازه گیری سفتی انجام می گیرد. برای اعتبار سنجی روش محاسبه سفتی روبات، نتایج این روش با نتایج روش اجزای محدود مقایسه می شود. در پایان نیز به تحلیل دینامیک معکوس روبات پیشنهادی با استفاده از روش کار مجازی پرداخته می شود. نتایج این روش نیز با نتایج نرم افزارهای تجاری شبیه سازی دینامیکی مقایسه می شود تا اعتبار سنجی لازم صورت گرفته باشد.