مدل‌‌‌‌سازي مارپيچ در عملگرهاي نرم تقويت شده با الياف

كارشناسي ارشد

عملگرهاي نرم پنوماتيكي به‌عنوان عملگرهايي با ايمني و قابليت تطبيقپذيري بالا، بسيار قابل توجه محققان قرار گرفتهاند، به طوري كه آنها را به گزينهاي ايدهآل براي ساخت تجهيزاتي كه تعامل بالايي با انسانها دارند تبديل كرده است. همچنين حركت پيچش در عملگرهاي نرم دامنه كاربرد اين عملگرها را در صنعت و حوزه پزشكي افزايش داده است. البته اين ويژگي‌‌‌هاي مثبت، مشكلاتي را نيز به همراه دارد. تطبيق‌‌‌پذيري بالاي رباتهاي نرم به واسطه درجات آزادي زياد آنها فراهم شده و بدين ترتيب مدلسازي آنها را به چالشي جدي براي پژوهشگران تبديل كردهاست. در اين پايان‌‌‌نامه با بهكارگيري روش اجزا محدود، به مدلسازي يك عملگر نرم پبچشي با الياف تقويتكننده كه تحت فشار داخلي قرار دارد، پرداخته شدهاست. مدل‌سازي المان محدود در نرم‌افزار آباكوس انجام شده كه براي مشاهده رفتار عملگر‌هاي نرم پنوماتيكي استوانه‌ايي استفاده مي‌شود. در اين مدل اثر دو دسته الياف كه با زاويه‌‌‌هاي متفاوت حول عملگر پيچيده‌‌ ‌شده‌‌‌اند، در كنار يك رشته ليف بررسي شده است. همچنين يك مدل رياضي براي بيان و درك رفتار مارپيچ‌‌‌گونه عملگر تقويت شده با الياف با استفاده از روش انرژي ارائه شده است. نتايج اين مدل‌سازي بر حسب زواياي مختلف الياف استخراج و در قالب نمودارهايي رسم شده است. اين نمودارها ارتباط بين ميزان پيچش در عملگر را بر حسب فشار داخلي بيان مي‌‌‌كنند و از آن‌ها به منظور نمايش تاثير عوامل مختلف مانند زاويه الياف و اندازه فشار بر حركت مارپيچ عملگرها استفاده مي‌‌‌شود. نتايج نشان مي‌دهد در صورت كنار گذاردن شرط عدم تغيير امتداد محور استوانه كه در مطالعات پيشين صورت گرفته، عملگر شكل مارپيچ به خود مي‌گيرد كه تاكنون مدل نشده است. مدل‌سازي شكل مارپيچ و ارتباط آن با پارامترهاي مسئله از جمله فشار نوآوري مد نظر اين پايان‌‌‌نامه مي‌‌‌باشد.

230394

دانشگاه اصفهان

مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي

كورش حسن پور