دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “.M.Sc”
مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی
عنوان :
بررسی و تحلیل روشهای تعیین نقاط تکین و طراحی ایزوتروپی در رباتها
چکیده
در این سمینار ربات از منظر مکانیکی بررسی شده است. در فصل اول به معرفی، تارخچه و طبقهبندی
ربات ها 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
ربات 3-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 راه یها ی بوده است که است که انجام بعضی ازکارهای یکنواخت و یا سنگین را
بعهده 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.
پیش زمینه کلی
مطابق تعریف کمیسیون IFToMM بازوی مکانیکی ماهر (که از این پس به اختصار ربات گفته میشود)
وسیلهای برای گرفتن و حرکت کنترل شده اشیاء برای انجام عملی خاص است. تعدادی از این رباتها در
شکل های 1 -1 الی 5 -1 آورده شدهاند .
تاریخ اتوماسیون صنعتی با دورههایی مشخص می شود که در آنها تغییرات سریع و ناگهانی در روشهای
معمول فرایندهای تولید صورت گرفته است. استفاده از رباتهای صنعتی در فرایندهای تولید و اتوماسیون
صنعتی در دهههای اخیر رشد قابل توجهی کرده است و استفاده از رباتهای صنعتی در محیط های آلوده
صنعتی به شدت رایج شده است. همچنین رباتهای صنعتی به دلیل دقت و تکرار پذیری بالا در جهت تولید
محصول بیشتر و مرغوبتر همواره مورد توجه صنعتگران قرار گرفتهاند. امروزه از ربات ها در خطوط مونتاژ،
جوشکاری، ماشین کاری، پزشکی و صدها عملیات دیگر استفاده و ربات های متحرک می شود. ربات های
صنعتی را می توان به دو دسته کلی روبات های ایستگاهی تقسیم کرد .
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند