دینامیک و کنترل ربات های کابلی با در نظر گرفتن خواص الاستیسیته در کابل ها

کابل ها محرک ربات های کابلی، به دلیل دارا بودن جرم و الاستیسیته و در نتیجه اثر وزن و شتاب حرکت آنها، به صورت خط راست کشیده نشده(اصطلاحاً شکم کرده) و بر حسب خصوصیات فیزیکی کابل، تغییر فرم میدهند. این امر، موجب پدید آمدن اختلاف در میزان کشش و طول کابل ها شده و سبب بروز خطا در مکان قرارگیری بخش متحرک، نسبت به مکان ایده آل ( در حالت عدم وجود شکم در کابل) میگردد. در این پایان نامه، به بررسی اثرات خصوصیات فیزیکی کابل بر میزان اختلاف در نیرو و طول کابل و خطای قرارگیری ربات در مکان دلخواه، پرداخته میشود. معادلات ارتعاشات محوری و عرضی کابل، به دست آمده و با استفاده از روش های اجزاء محدود و نیومارک، به صورت عددی حل شده وارتعاشات ناشی از حرکت ربات مورد مطالعه قرار میگیرد. سپس دو کنترلر برای ربات کابلی پیشنهاد میشود: یک کنترلر دو حلقه ای برای از بین بردن ارتعاشات کابل ها و نیز جبران سازی اثرات وزن کابل ها؛ و کنترلر دیگری که بدون از بین بردن ارتعاشات، صرفا اثرات وزن کابل را خنثی میکند. سپس نتایج این دو کنترلر، با هم مقایسه شده و مشخص میگردد که ارتعاشات کابل ها ناشی از حرکت ربات در مقایسه با شکم متاثر از وزن کابل ها، تاثیر بسیار کمی در مسیر ربات دارند.