طراحي، ساخت مكانيكي، تست و راه‌اندازي رابط گرافيكي ربات انعطاف‌پذير با مفاصل دوراني كشويي

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پايان‌نامه بواسطه¬ي استفاده از سيستم¬هاي رباتيكي در كاربردهاي گوناگون، لزوم توسعه ساختارهاي مورد نياز و با توجه به تجربه¬ي ساخت منيپولاتور 2R الاستيك در آزمايشگاه علم و صنعت ايران، طراحي، پياده¬سازي، ساخت، مدل‌سازي و شبيه‌سازي يك منيپولاتور R-P الاستيك به همراه طراحي و اجراي نرم‌افزار رابط گرافيكي آن مورد توجه قرار گرفته است، كه در اين پايان¬نامه بخش طراحي اوليه، طراحي نهايي، پروسه¬ي ساخت، شبيه‌سازي با استفاده از نرم¬افزار SimMechanics به عنوان يكي از زير قسمت¬هاي نرم¬افزار متلب و هم‌چنين طراحي رابط گرافيكي LabVIEW ارائه گرديده است. در مقايسه با تحقيقات قبلي، استفاده از مفاصل R-P با توجه به طول متغير بازو داراي پيچيدگي¬هاي مدل‌سازي و پياده‌سازي است، همچنين لزوم پياده‌سازي حركت خطي منيپولاتور با استفاده از يك مكانيزم سريع، دقيق و به صرفه از مشكلات پيش روي طراحي آن مي¬باشد كه در اين تحقيق استفاده از مكانيزم مدول خطي بواسطه¬ي گام دقيق پيچ بال اسكرو و هم‌چنين ساختار سريع و سبكي كه در مدل مينياتوري دارد، مورد توجه قرار گرفته است. اين مدول بر اساس گام پيچ بال اسكرو در مدل‌هاي مختلف ارزيابي مي‌شود؛ اما با توجه به حركت مقيد واگن و بال اسكرو، جابجايي آن به صورت گريز از مركز كه ناشي از گشتاور دوراني مفصل R مي¬باشد به نسبت مدل شبيه‌سازي شده حذف مي¬گردد. با توجه به استفاده از بازوهاي انعطاف¬پذير در ساختار اين ربات و برتري¬هاي آن بواسطه¬ي وزن كم و نسبت بار به وزن بالا كه منجر به كاهش انرژي مصرفي مي¬گردد و معايب آن كه به واسطه‌ي ارتعاشات ناشي از الاستيسيته بازو ايجاد مي-گردد، سيستم را ناپايدار مي‌نمايد. دقت مفصل كشويي خطاي ناشي از اين ارتعاشات را كاهش مي¬دهد. راه اندازي هر رباتي نيازمند يك اينترفيس مي¬باشد تا شخص كاربر بتواند از طريق رابط گرافيكي طراحي شده با ربات مورد نظر ارتباط برقرار نمايد؛ اين ارتباط عموماً از طريق كابل USB مي¬باشد. در اين زمينه از نرم¬افزار LabVIEW به علت مزاياي بسيارش و توانايي ايجاد ارتباط سريال فوق¬العاده بالاي خود مورد استفاده قرار گرفته است. در پايان، روابط بدست آمده و همچنين مدل ارائه شده در محيط فيزيكي نرم-افزار MATLAB / SimMechanics شبيه‌سازي گرديده و نتايج آن مقايسه مي‌شود. هم‌چنين نتايج تجربي بدست آمده از سيستم آزمايشگاهي نيز با نتايج حاصل از شبيه‌سازي مدل‌ تئوري سنجيده شده، كه نمودارهاي حاصل دقت مدل ارائه شده را تصديق مي¬نمايد. واژه‌هاي كليدي: سيستم آزمايشگاهيR-P، بازوي الاستيك، مفاصل دوراني – كشويي، رابط گرافيكي LabVIEW، نرم¬افزار شبيه¬ساز SimMechanics

191258

دانشگاه علم و صنعت ايران

ديناميك ، ارتعاشات و كنترل

دكتر محرم حبيب نژاد كورايم