بررسی و تحلیل روش های تعیین نقاط تکین و طراحی ایزوتروپی در رباتها – مکانیک

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی مکانیک
نوع ارائه:سمینار
تعداد صفحات:123
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

بررسی و تحلیل روش های تعیین نقاط تکین و طراحی ایزوتروپی در رباتها – مکانیک

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

۱ چکیده
۲ مقدمه
۳ فصل اول : کلیات ربات
۴  ۱-۱- پیش زمینه کلی
 ۱-۲- کلیات و تعاریف ۸
 ۱- ۲-۱- ربات های موازی ۸
۱- ۲-۲- ربات های ماشین ابزار ۱۰
فصل دوم : سینماتیک ربات ۱۴
۲-۱- بررسی پیشینه تحقیق در مورد سینماتیک رباتها ۱۵
۲-۲- تحلیل سینماتیکی رباتها ۱۶
۲- ۲-۱- مسائل سینماتیک مستقیم ۱۷
۲-۲-۱- ۱ماتریس های انتقال، دوران و تبدیل همگن محور مختصات ۱۷
۲-۲-۱- ۲- لینک ها ، مفاصل و پارامترهای آنها ۲۶
۲-۲-۱- ۳ روشهای حل مسائل سینماتیکی بازوی ربات ۲۶
۲-۲-۱- ۴ نمایش دناویت ـ هارتنبرگ ۲۶
۲- ۲- ۲- مسائل سینماتیک معکوس ۲۸
۲-۲-۲- ۱- قابلیت حل معادلات سینماتیکی ۲۹
۲- ۲-۲-۲- وجود جواب های چند گانه ۳۰
۲-۳- ماتریس ژاکوبی ۳۱
۲-۴ – روشهای طراحی و تحلیل سینماتیکی رباتها ۳۲
۲-۵ – پارامترهای طراحی ۳۵
فصل سوم: بررسی و تحلیل روشهای تعیین نقاط تکین ۳۶
۳-۱- بررسی ادبیات موضوع ۳۷
۳- ۲- تکینگی در ربات ۳۸
۳-۳- تعریف تکنیگی و انواع ان ۳۸
۳-۳- ۱- تکنیگی نوع اول ۳۸
۳-۳- ۲- تکنیگی نوع دوم ۳۹
۳-۳- ۳- تکینگی نوع سوم ۴۰
۳- ۴- نظریات ارائه شده همراه با نحوه انالیز ۴۰
۳-۴-۱- روشهای آنالیز تکینگی برای روباتهای سری ۴۰
۳- ۴-۱-۱- روش ماتریس ژاکوبین ۴۰
۳- ۴-۱-۲- روش تئوری پیچواره ۴۰
۳-۴-۲- روشهای انالیز تکینگی در ربات های موازی ۴۴
۳-۴- ۲- ۱- تئوری پیچواره ۴۴
۳-۴- ۲- ۲- آنالیز استاتیک برای یافتن تکنیگی ربات موازی ۴۷
۳-۴- ۲- ۳- روش ماتریسی ژاکوبین ۴۸
۳-۵- تعریف و اهداف مسئله ۵۰
۳-۵-۱ – آنالیز تکنیگی ربات موازی، با حرکت صرفا انتقالی UPU-3 52
۳- ۵- ۱-۱- یافتن بردار شش مولفهای پیچواره برای مفصلهای ربات ۵۳
۳- ۵-۱-۲- یافتن رنچ ۵۶
۳-۵-۱- ۳- بررسی موقعیت های تکینگ ۵۸
۳-۵-۲- آنالیز تکنیگی ربات با روش استاتیک ۶۱
۳-۵-۲- ۱- به دست آوردن نیرو های داخلی در عضو ها ۶۲
۳- ۵- روش ماتیس ژاکوبیان ۶۷
۳-۶- نتایج ۷۱
۳- ۶- ۱) نتایج روش تئوری پیچواره برای انالیز تکینگی ۷۱
۳-۶-۲- نتایج روش های استاتیک ۷۴
۳- ۶- ۳) نتایج حاصل از دو روش تئوری پیچواره و استاتیک برای انالیز تکینگی ۷۶
فصل چهارم: طراحی ایزوتروپی ۷۵
۴-۱- مقدمه ۷۶
۴-۲- طراحی ایزوتروپی ۷۷
۴-۳- طراحی ایزوتروپی ربات های صفحه ای سری با مفاصل چرخشی ۷۹
۴- ۳-۱- شرط ایزوتروپی ماتریس ژاکوبی ربات های سری ۷۹
۴-۳-۲- معرفی ترکیب بندی ویژه ۸۰
۴-۳-۳- بازوی مکانیکی سه درجه آزادی ۸۱
۴-۳-۴- بازوی مکانیکی چهار درجه آزادی ۸۲
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها ۸۸
۹۱ منابع و ماخذ
۹۲ فهرست منابع فارسی
۹۳ فهرست منابع لاتین
چکیده انگلیسی ۹۹

چکیده
در این سمینار ربات از منظر مکانیکی بررسی شده است. در فصل اول به معرفی، تارخچه و طبقهبندی رباتها و مقایسه رباتهای موازی با رباتهای سری میپردازیم. در فصل دوم سینماتیک ربات در دو قسمت مستقیم و معکوس مورد بررسی قرار میگیرد. در فصل سوم به بررسی و تحلیل نقاط تکین ربات بحث می-شود. در واقع به یافتن موقعیتهایی که ربات قابل کنترل نیست، میپردازیم و در پایان این فصل نقاط تکین ربات۳-UPU را توسط سه روش تئوری پیچواره، آنالیز استاتیکی و ماتریس ژاکوبی مورد بررسی قرار داده است و به تشریح سه روش مذکور پرداخته شده است. در فصل چهارم درباره طراحی ایزوتروپی رباتهای صفحهای سری و موازی بحث میشود و محیطهای پیوستهای برای طرحهای ایزوتروپی به دست آورده می-شود. برای این منظور طراحی مکانیزم حرکت اسپیندل در صفحه مورد مطالعه قرار میگیرد و به علت اینکه این حرکت باید خیلی دقیق باشد از اصول طراحی ایزوتروپی استفاده میشود. این طراحی بر شرایط ماتریسهای ژاکوبی که سرعت محرکها را به سرعت مجری نهایی مرتبط میسازد، استوار خواهد بود.

مقدمه
انسان از دیرباز در صدد راههایی بوده است که است که انجام بعضی ازکارهای یکنواخت و یا سنگین رابعهده ماشین قرار دهد. این وسیله که امروزه ربات و یا سیستم های خودکار نامیده میشوند در جهت همان اهداف میباشد. این علم و شاخه از تکنولوژی در ابتدای راه میباشد و تا رسیدن به رویاهای انسانی فاصلهای زیاد در پیش رو دارد.
هدف از طراحی رباتها انجام کار بخصوص و یا کنترل هدفمند یک فرآیند میباشد. مثلا در صنایع خودروسازی رباتها به صورت خودکار فرآیندهای جوشکاری، جابجایی، مونتاژ و غیره را به عهده میگیرند. در ماشین ابزارها برای حرکت ابزار یا قطعه در مسیر و شکل خاص مورد استفاده قرار میگیرند. در اتوماسیون فرایندهای تولید از رباتها استفاده میکنند. رباتهای اولیه اکثرا از نوع رباتهای سری بودهاند. اما احساس نیاز به سفتی بیشتر، قابلیت سرعت و شتاب بیشتر و دقت بالا مقدمهای بر طراحی رباتهای موازی شد. البته هر چند به لحاظ ملاحظات طراحی این گونه رباتها پیچیدگی بیشتری نسبت به انواع سری دارند. زمانی که ربات موازی شش درجه آزادی استیوارت به عنوان شبیه ساز پرواز بکار گرفته شد. اما مصارف عملی رباتها در صنایع، نیاز به همه شش درجه آزادی نداشت لذا رباتهای موازی با درجه آزادی کمتر از شش طراحی و پیشنهاد شدند. این رباتها در مقایسه با نوع شش درجه آزادی کنترل آسانتر، فضای کاری بیشتری دارند. بعد از آن رباتهای سه درجه آزادی که توانایی حرکت صرفا انتقالی و یا صرفا چرخشی داشتند به دلیل استفاده خاص در صنایع مورد توجه زیادی واقع شدند. با گسترش استفاده و طراحی انواع رباتهای متنوع، مسائل طراحی نیز به تدریج شکل گرفته و پیشرفت کردند و ایدههای نو وارد حوزه طراحی شد و انواع تئوریهای مختلف برای مورد خاصی از طراحی ارائه گردید. از جمله مسائلی که در طراحی مورد توجه است کنترل پذیری ربات در فضای کاری آن میباشد. لذا یافتن نقاط و یا فضایی که ربات در آن منطقه قابل کنترل نیست را باید از اولویتهای اصلی در طراحی ربات دانست. برای این منظور طراحی مکانیزم حرکت اسپیندل در صفحه مورد مطالعه قرار میگیرد و به علت اینکه این حرکت باید خیلی دقیق باشد از اصول طراحی ایزوتروپی استفاده میشود.

نتیجه گیری
تاریح اتوماسیون صنعتی با دورههایی مشخص در آنها تعمیرات سریع و ناگهانی در روشها معمول صورت گرفته است استفاده از ربات صنعتی که در دهه ۱۹۶۰ میلادی به عنوان دستگاهی منحصر به فرد شناخته شد به همراه سیستمهای طراحی به کمک کامپیوتر(CAD) و سیستم های تولید به کمک کامپیوتر (CAM ) مشخصه آخرین روندهای اتوماسیون فرآیند تولیدات این تکنولوژی ها اتوماسیون صنعتی را به گذار دیگری که چشم انداز آن بسیار وسیع است رهنمون می کند.
سینماتیک مستقیم ربات که در فصل دوم را شامل می شود در حقیقت راه طراحی و آنالیز یک ربات می باشد بازوهای مکانیکی ربات که از رابط های نسبتاً صلب تشکیل شده اند بوسیله مفصلهایی که حرکت نسبی رابطهای مجاور را ممکن می سازند به یکدیگر اتصال یافته اند.
سینماتیک مستقیم یافتن یک معادله حرکت میباشد که با استفاده از موقعیت مکانی و نوع مفصل مورد نظر برای هر مختصات یک ماتریس در نظر گرفته می باشند که با استفاده از موقعیت مکانی و نوع مفصل مورد نظر برای هر مختصات یک ماتریس در نظر گرفته می شود که ضرب این ماتریس ها در یکدیگر همان معادله حرکت دلخواه ما را نمایش میدهد.
سینماتیک معکوس چنین مطرح میشود که چنانچه مکان و جهت گیری مجری نمایی بازوی مکانیکی ربات داده شده باشد کلیه مجموعه های زوایاری مفصل ممکن را که میتوانند برای رساندن بازوی مکانیکی ربات به مکان و جهت گیری مفروض مورد استفاده قرار گیرند محاسبه کنید.
برای طراحی نوع یک ربات موازی روش خاصی وجود ندارد و بیشتر به صورت سلیقه ای و از مقایسه نتایج بدست آمده از رباتهای مختلف عمل می شود. حالت های تکنیگی ربات که در آن موقعیت ها، درجه آزادی اضافه نمی شود ولی نحوه قرار گیری پاهای ربات طوری است که همین تعداد درجه اصلی اولیه را نیز نمی توانند کنترل کنند. طبق تئوری پیچواره اگر برداری که در جهت عضو های کشویی قرار دارد اگر نسبت به هم وابستگی پیدا کنند مثلا در یک صفحه یا در راستای یک محور قرار گیرد تکنیگی رخ می دهد. در این حالت اگر نیروی خارجی به ربات اعمال شود علی رغم قفل بودن موتورها صفحه متحرک ثابت نمی ماند و حرکت می کند.
مقایسه بین نتایج سه روش تئوری پیچواره، انالیز استاتیکی و ماتریس ژاکوبین در توضیحات مسئله فصل سوم با هم یکسان و منطبق و نوع استدلال های مذکور و طریقه استنباط نتایج و ارتباط آنها ، تکنیگی را معلوم می سازد. در واقع با تفسیر درست دو روش پایه و اساس هرسه روش بر هم منطبق می باشد. از بحث طرحی ایزوتروپی و با توجه به اینکه ماتریس های ژاکوبی به ترکیب بندی روبات وابسته است ،واضح است که عدد شرط ماتریس های ژاکوبی یک روبات نیز به ترکیب بندی آن وابسته است، و بنابراین سازه یک روبات را می توان به گونه ای طراحی کرد که ماتریس ژاکوبی در آن موقعیت ها ایزوتروپ شود. با استفاده از این مفهوم می توانیم سازه ربات را طوری طراحی نماییم که هم دقت را در جهت مورد نظر افزایش دهیم وهم در فضای کاری ربات نقاط منفرد نداشته باشیم. به طور کلی سعی بنده بر آن بوده است که در حین سمینار بررسی و تحلیل روشهای یافتن نقاط تکین و طراحی ایزوتروپی جهت دار در ربات را تا حد امکان به اتمام رساندم و این خود میتواند آغاز سرفصلی برای انجام رساندن پروژه فارغ التحصیلی بنده که در زمینه طراحی وتحلیل یک ربات ترکیبی با کاربرد فرزکاری است باشد.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط