شبیه سازی و ساخت بازوی رباتی دو درجه آزادی با محرک کابلی با فضای کاری سه بعدی

در این مقاله یک بازوی رباتی با الهام از ستون فقرات مار و بازوهای هشتپا شبیه سازی و ساخته شده است. در تحلیل سینماتیک معکوس ربات، پس از تعیین مختصه های تعمیمیافته سیستم، معادلات جبری حاکم بر سیستم به دست آمدهاند. این معادلات در تحلیل جابجایی با استفاده از روش عددی نیوتن رافسون تا اتمام زمان شبیه سازی حل گردیده اند. همچنین فضای کاری ربات نیز با استفاده از روش عددی مذکور تعیین شده است.
در تحلیل دینامیک معکوس، نیروی کشش کابلها به صورت نیروهای خارجی در نظر گرفته شده اند. با استفاده از روش جایگزینی با مشخص بودن ماتریس قیود، ماتریس جرم و بردار شتابهایی که در هر لحظه از سینماتیک معکوس به دست آمدهاند، نیروی کشش کابلها و گشتاور اعمالی لازم از سوی موتورها جهت حرکت و طراحی ربات مشخص شده اند. به منظور اعتبارسنجی مدل ربات مارشکل، نمونهای از این ربات ساخته شده و برای حرکت در مسیرهای فرضی دایرهای و کمانی برنامهریزی شده است. مسیر پیموده شده توسط مجری نهایی ربات در هرحالت به دست آمده است. مقایسه نتایج حاصل با مسیر مطلوب نشان داده است که خطای استاندارد مسیر طی شده توسط ربات در حدود 15/0 میباشد. این امر دقت ربات طراحیشده را در پیمودن مسیرهای گوناگون نشان میدهد.