تحلیل دینامیک برخورد ربات صفحه ای دو عضوی انعطاف پذیر با محیط ثابت

مطالعه در مورد ربات های الاستیک در سال های اخیر روند رو به رشدی داشته است. با توجه به پیشرفت های اخیر در امر استفاده از ربات و نیاز انسان به ربات هایی با سرعت بالا و کیفیت عالی استفاده از ربات های انعطاف پذیر (الاستیک) مرسوم شده است. از طرفی بدست آوردن حل دقیق و کنترل بهتر ربات ها از دیگر علت های در نظر گرفتن مدل الاستیک برای ربات ها است. ربات های صلب برای حصول به سختی بالا اغلب سنگین و حجیم ساخته می شوند و دارای نسبت وزن به بار قابل تحمل بالا، سرعت پایین و مصرف انرژی زیادی هستند. هدف از طراحی ربات های انعطاف پذیر رسیدن به حرکت سریع و قدرت مانور بالا در مقایسه با حرکت آرام و کند ربات های صنعتی صلب است. از مهم ترین فواید بازوهای انعطاف پذیر می توان به داشتن جرم کم، حرکت سریع، نسبت وزن به گشتاور بالا که به صورت مستقیم باعث کاهش مصرف انرژی می شود، تولید وبهره بالا و ظرفیت حمل بار بیشتر اشاره کرد. در این پایان نامه ابتدا معادلات حرکت برای ربات با مفاصل دورانی الاستیک و سپس معادلات حرکت ربات با عضوهای الاستیک با مفاصل دورانی استخراج می شوند. برای ربات با مفاصل دورانی الاستیک انعطاف پذیری هر مفصل به صورت یک فنر پیچشی الاستیک خطی در نظر گرفته می شود و سینماتیک ربات بر اساس شیوه دناویت- هارتنبرگ بدست می آید. برای استخراج معادلات حرکت ربات با مفاصل دورانی الاستیک و همچنین ربات با عضوهای انعطاف پذیر نیز از روش لاگرانژ استفاده می شود. در ربات با عضوهای انعطافپذیر عضوها به صورت تیر اویلر- برنولی با شرایط مرزی یک سر گیردار- یک سر بار در نظر گرفته می شوند. برای گسسته سازی سیستم از روش مدهای فرضی استفاده می شود و از یک تابع مد برای هر عضو جهت استخراج مدل دینامیکی استفاده می شود. برای بررسی سینماتیک ربات با عضوهای الاستیک از روش بوک استفاده میشود. در ادامه برخورد ربات الاستیک با محیط کاریش بررسی می شود تا مدل دقیقی از دینامیک ربات الاستیک در زمان برخورد بدست آید. با استفاده از تئوری برخورد نیروی ضربه وارد به ربات در حین برخورد مدل می شود و به صورت تابعی از مشخصات سیستم بدست میآید و تأثیر آن بر سیستم ربات الاستیک وارتعاشات ربات بررسی می شود. برای تأیید نتایج تئوری چند شبیه سازی از برخورد ربات انجام می شود. در بدست آوردن معادلات حرکت ربات از نرم افزار میپل و برای شبیه سازی و حل معادلات از نرم افزار متلب استفاده خواهد شد.