بهینه سازی طراحی مکانیکی و بررسی تاثیر لقی بر روی خطای موقعیت دهی ماشین ابزار هگزاپاد

ماشین ابزار هگزاپاد یک ربات موازی است که بر اساس سکوی استوارت کار میکند. این مکانیزم از ابتدای اختراع آن توسط استوارت تا کنون کاربرد زیادی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، پزشکی،نظامی و غیره داشته است. دقت در موقعیتدهی سکوی بالایی در مکانیزم هگزاپاد بسیار مهم است. یکی از عواملی که باعث کاهش دقت میشود وجود لقی در مفاصل کروی میباشد. اگرچه وجود لقی از طرفی ساخت و مونتاژ مکانیسم را ساده میکند، از سوی دیگر اثرات نامطلوب مانند صدا، ارتعاش و عدم دقت در بر خواهد داشت. همچنین اثرات خطا در موقعیت و جهت برای لینکها از اثرات نامطلوب ناشی از لقی میباشد. در اینجا هدف بررسی میزان تاثیر لقی مفاصل بر روی موقعیتدهی سکوی متحرک بالایی درون فضای کاری هگزاپاد و محاسبه خطای موقعیتدهی میز هگزاپاد ناشی از لقی مفاصل میباشد. به این منظور ابتدا سینماتیک معکوس و مستقیم و سرعت ماشین ابزار هگزاپاد تحلیل و بررسی شد و برنامه آن ها در نرمافزار متلب نوشته و اجرا شد. سپس با کمک رابطهی ژاکوبین سرعت، ارتباط بین بار خارجی وارد بر سکوی متحرک بالایی و نیروهای وارد بر پایهها به دست آمد. با تجزیه و تحلیل نیروها در پایههای هگزاپاد و اندازهگیری لقی مفاصل کروی، بر اساس تئوری اصل کار مجازی و به کمک روابط ریاضی تاثیر لقی موجود در مفاصل کروی بر روی موقعیتدهی سکوی متحرک بالایی به دست آمد. همچنین با کمک روابط سینماتیک معکوس در فضای کاری مورد نظر برای هگزاپاد به منظور جلوگیری از فروپاشی مکانیزم در هنگام بروز خطاهای نرمافزاری و سختافزاری ماشین هگزاپاد و همچنین نگهداری پایه ها در هنگام دمونتاژ دستگاه یک نگهدارنده مکانیکی طراحی و ساخته شد. در پایان از طریق آزمایشهای عملی از دو روش پردازش تصویر و اندازهگیری با دوربین تئودولیت به بررسی و تائید نتایج به دست آمده از تئوری پرداخته شده است.