flag

طراحی و تحلیل فضای کاری ربات‌های کابلی شش درجه آزادی فضایی

رشته: مهندسی مکانیک، طراحی کاربردی

مقطع: کارشناسی ارشد

سال دفاع: 1393

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده:

در این پایان‌نامه، به بررسی طراحی و تحلیل فضای ‌کاری ربات کابلی شش درجه آزادی پرداخته می‌شود. با استفاده از ماتریس ژاکوبین و شاخص عدد شرط ماتریس ژاکوبین، حجم فضای‌ کاری ربات در حالیکه تمام کابل‌ها در یک جهت ثابت در حالت کشش باشند تعیین می‌شود. در ادامه، بعضی از جنبه های طراحی بهینه ربات با پرداختن به تغییرات حجم فضای ‌کاری و دقت ربات با استفاده از پیکربندی‌های هندسی مختلف، اندازه‌ها و جهت‌های مختلف صفحه متحرک مورد بررسی و شبیه سازی قرار می‌گیرد و از شاخص شرط عمومی به عنوان یک شاخص عملکرد جهت اندازه ‍‌گیری کیفیت عملکرد ربات در کل فضای‌ کاری استفاده می‌شود. سپس، طراحی بهینه ربات بر اساس بهینه سازی تک هدفه و چند هدفه به کمک روش الگوریتم بهینه‌سازی اجتماع ذرات صورت می‌گیرد. توابع هدف مورد استفاده شامل شاخص چالاکی عمومی، شاخص چالاکی یکپارچه عمومی، شاخص سفتی عمومی، شاخص سفتی یکپارچه عمومی و شاخص حجم فضای‌کاری می‌باشند. در ابتدا این پنج شاخص بطور جداگانه برای بدست آوردن پارامترهای معماری ربات استفاده می‌شوند. سپس با ترکیب آنها، شاخص عملکرد ترکیبی مشخص و برای رسیدن به پارامترهای بهینه ربات مانند اندازه صفحه ثابت و متحرک و شکل هندسی دو صفحه به منظور رسیدن به بیشینه فضای ‌کاری و بیشترین شاخص مهارت عمومی بهینه می‌شوند. نتایج بدست آمده می‌تواند برای طراحی این دسته از ربات‌ها تحت شرایط مختلف مفید باشد.

واژگان کلیدی: ربات کابلی، فضای‌ کاری، چالاکی، سفتی، طراحی بهینه

این پایان‌نامه با حمایت مالی سازمان بنادر و دریانوردی به انجام رسیده است.