طراحی و حل سینماتیک و دینامیک مستقیم و معکوس، و مسیردهی یک روبات جوش کار صنعتی

روبات های جوش کار در صنعت کاربرد بسیار دارند. سرعت، دقت، تکرارپذیری، خستگی ناپذیری و ویژگی های دیگر، تولیدکننده های بسیاری را به سوی این روبات ها کشانده است. یکی از کاربردهای آن ها می تواند جوش کاری نقطه ای محفظه پروانه خنک کن آبی باشد که موضوع این پژوهش خواهد بود. طرح پیشنهادی روباتی 6 درجه آزادی است که سه درجه نخست آن خطی (روبات دروازه ای) و سه تای دیگرش چرخشی می باشد. این روبات به جای دستگاه جوش نگه دارنده ای را حرکت می دهد که محفظه پروانه درون آن ثابت شده است. هر دوی طرح روبات و طرح نگه دارنده در جای خود (فصل های دوم و سوم) شرح داده خواهد شد. پس از ارائه و توضیح طرح، در فصل چهارم به ساده سازی مدل آن پرداخته می شود تا بتوان روابط حاکم بر آن را به دست آورد. سینماتیک و دینامیک مستقیم و وارون و ساده سازی معادله حرکت نخستین بخش کاوش و تحلیل روبات خواهد بود که به فصل های چهارم و پنجم واگذار می شود. پس از آن نوبت به تعیین حرکت روبات می شود که به دلیل پیچیدگی شکل هندسی محفظه و قلم های دستگاه جوش نیازمند ساده سازی هایی است که بتوان حالت های مختلف محفظه نسبت به قلم ها را در هر نقطه از حرکت عملگر نهایی روبات مشخص کرد. به این کار طراحی منحنی کاری روبات می گویند. ولی این کار تکلیفی برای مفصل ها و در پی آن موتورها و محرک های روبات معلوم نخواهد کرد. بنابراین لازم است که این منحنی به همه مفصل های روبات شناسانده شود. به این کار طراحی مسیر مفصل ها می گویند. در فصل ششم برای طراحی منحنی کاری از روش ساده سازی هندسی شکل محفظه و قلم ها، و در فصل هفتم برای طراحی مسیر مفصل ها از روش بهینه سازی زمان و جرک (مشتق زمانی شتاب) بهره خواهیم برد. شبیه سازی حرکت روبات در نرم افزار آدامز و به دست آوردن نیروهای موردنیاز برای هر مفصل و مقایسه آن با نیروهای به دست آمده از معادله حرکت پایان کار این پژوهش خواهد بود.