فضای کاری ربات موازی 3-RRR با استفاده از تلفیق آنالیز بازهای با روشهای پالایش و در نظر گرفتن محدودیت حرکت مفاصل فعال | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
دوره 13، شماره 3، مرداد و شهریور 1402، صفحه 29-43 اصل مقاله (1.26 M) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2023.12778.3706 | ||
نویسندگان | ||
پیام ورشوی جاغرق* 1؛ مهدی طالع ماسوله2؛ مهدی کریمی3؛ فاطمه پورکریمان4 | ||
1استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران | ||
2دانشیار، آزمایشگاه تعامل انسان و ربات، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
3استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران | ||
4کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله، با تلفیق آنالیز بازهای با دو روش مختلف پالایش، به ارائه دو الگوریتم برای محاسبه فضای کاری ربات موازی با در نظر گرفتن محدودیت حرکت مفاصل فعال پرداخته میشود. در این روشها، ابتدا بر پایه استفاده از مختصات مفاصل و قیود هندسی حاکم بر زنجیرههای سینماتیکی ربات موازی، عبارتهای سینماتیکی زنجیرهها محاسبه میشوند. در ادامه با استفاده از تلفیق مفاهیم آنالیز بازهای با دو الگوریتم پالایش به نامهای فرم مقدار میانگین و فرم شیب، به ارائه دو روش برای محاسبه فضای کاری ربات موازی پرداخته میشود. دو روش پیشنهاد شده و روش عمومی آنالیز بازهای بدون پالایش، بر روی ربات موازی سه درجه آزادی صفحهای 3RRR اعمال و فضاهای کاری جهت ثابت آنها به ازای محدودیتهای مختلف حرکت مفاصل فعال بدست میآیند. برای اعتبارسنجی نتایج، فضای کاری ربات موازی 3RRR با استفاده از روش هندسی نیز محاسبه و نشان داده میشود که در صورت استفاده از پالایش در آنالیز بازهای، فضای کاری ربات موازی کاملاً مطابق با روش هندسی حاصل میگردد. | ||
کلیدواژهها | ||
ربات موازی 3RRR؛ فضای کاری؛ محدودیت حرکت مفاصل؛ آنالیز بازهای؛ عملیات پالایش | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] Merlet JP (2006) Parallel robots. 2th edn. Springer Science & Business Media.
[2] Merlet JP, Gosselin CM, Mouly N (1998) Workspaces of planar parallel manipulators. Mechanism and Machine Theory, 33(1): 7-20.
[3] Gao F, Liu XJ, Chen X (2001) The relationships between the shapes of the workspaces and the link lengths of 3-DOF symmetrical planar parallel manipulators. Mechanism and Machine Theory 36(2): 205-220.
[4] Bonev IA, Ryu J (2001) A new approach to orientation workspace analysis of 6-DOF parallel manipulators. Mechanism machine theory 36(1): 15-28.
[5] Chablat D, Wenger P, Merlet JP (2002) Workspace analysis of the orthoglide using interval analysis. Advances in Robot Kinematics: Theory and Applications, 397-406.
[6] Tsai K, Lin J (2006) Determining the compatible orientation workspace of Stewart–Gough parallel manipulators. Mechanism and machine theory 41(10): 1168-1184.
[7] Pond G, Carretero JA (2007) Quantitative dexterous workspace comparison of parallel manipulators. Mechanism and Machine Theory 42(10): 1388-1400.
[8] Wang Z, Ji S, Li Y, Wan Y (2010) A unified algorithm to determine the reachable and dexterous workspace of parallel manipulators. Robotics and computer-integrated manufacturing 26(5): 454-460.
[9] Gouttefarde M, Daney D, Merlet JP (2010) Interval-analysis-based determination of the wrench-feasible workspace of parallel cable-driven robots. IEEE Transactions on Robotics 27(1): 1-13.
[10] Jaafarzadeh N, Mahboubkhah M (2014) Design and analysis of workspace and singularity of a 4 degree of freedom parallel robot. Modares Mechanical Engineering 14(8): 28-36.
[11] Saadatzi MH, Tale Masouleh M, Taghirad HD (2012) Workspace analysis of 5-PRUR parallel mechanisms (3T2R). Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 28(3): 437-448.
[12] Farzaneh Kaloorazi MH, Tale Masouleh M, Mashhadi Gholamali B (2014) Determination of the maximal singularity-free circle in the workspace of planar parallel mechanisms using interval analysis and constructive geometric approach. Sharif Journal of Mechanical Engineering 30-3(1): 143-150.
[13] Mazare M, Taghizadeh M, Najafi MR (2016) Design, manufacturing, kinematic analysis of a kind of a 3-DOF translational parallel manipulator. Modares Mechanical Engineering 16(7): 327-334.
[14] Anvari Z, Varshovi-Jaghargh P, Tale Masouleh M (2017) The Mechanical interference-free workspace of the planar parallel robots using geometric approach. Modares Mechanical Engineering 17(4): 101-110.
[15] FarzanehKaloorazi M, Tale Masouleh M, Caro S (2017) Collision-free workspace of parallel mechanisms based on an interval analysis approach. Robotica 35(8): 1747-1760.
[16] Ben Hamida I, Laribi M, Mlika A, Romdhane L, Zeghloul S (2018) Geometric based approach for workspace analysis of translational parallel robots. Robot Design, Dynamics and Control: Proceedings of the 22nd CISM IFToMM Symposium, 180-188.
[17] Karnam MK, Baskar A, Srivatsan RA, Bandyopadhyay S (2020) Computation of the safe working zones of planar and spatial parallel manipulators. Robotica 38(5): 861-885.
[18] Jiang H, Leng J, Niu Z (2021) Structural design and efficient workspace optimization of a four-bar delta parallel picking robot. 2nd International Conference on Artificial Intelligence and Information Systems 1-8
[19] Zardst A, Ahmadi H, Sharifnia M (2022) Kinematic and inverse kinematic analysis of hybrid Delta parallel robot with spherical wrist using adptive neuro fuzzy inference system. J. Solid Fluid Mech. 12(5): 13-30.
[20] Malyshev D, Rybak L, Carbone G, Semenenko T, Nozdracheva A (2022) Optimal design of a parallel manipulator for aliquoting of biomaterials considering workspace and singularity zones. Applied Sciences 12(4): 2070.
[21] Jin X, Jiang X, Li Q (2022) Interval-analysis-based determination of the trajectory-reachable workspace of planar cable-suspended parallel robots. Mechanism and Machine Theory 177: 105060.
[22] Ye P, You J, Xi F, Wang J, Ru Y (2022) An interval discretization method for workspace determination of parallel mechanisms. Arabian J. Sci. Eng. 47: 8805–8827.
[23] Kim D, Chung WK, Youm Y (1997) Geometrical approach for the workspace of 6-dof parallel manipulators. Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, 4: 2986-2991.
[24] Moore RE, Kearfott RB, Cloud MJ (2009) Introduction to interval analysis. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia.
[25] Rump SM. (1999). INTLAB—interval laboratory. pp. 77-104. Springer Netherlands.
[26] Naderi D, Tale Masouleh M, Varshovi-Jaghargh P (2016) Gröbner basis and resultant method for the forward displacement of 3-DoF planar parallel manipulators in seven-dimensional kinematic space. Robotica 34(11): 2610-2628.
[27] Varshovi-Jaghargh P, Naderi D, Tale Masouleh M (2012) Forward kinematic problem of two 4-RRUR with different geometric structures and one 4-RUU parallel robots. Modares Mechanical Engineering 12(4): 105-119. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,162 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,021 |