مدل سازی و سنجش حساسیت دینامیکی ربات های صفحه ای سری لولایی نسبت به پارامترهای طراحی بر مبنای روش های سوبل و ای فست

در این مقاله، با استفاده از روش متعامد تکمیلی طبیعی، به ارائه یک الگوریتم کلی برای تحلیل دینامیک مستقیم و معکوس و همچنین تحلیل حساسیت دینامیکی ربات n درجه آزادی صفحه ای سری لولایی، پرداخته شده است. هدف این الگوریتم، تولید خودکار معادلات دینامیکی حاکم بر ربات است که کاربر را از قید استخراج معادلات فارغ می سازد. به منظور اطمینان از صحت مدل به دست آمده، یک ربات شش درجه آزادی صفحه ای سری لولایی به کمک این روش در محیط مکس متلب مدل سازی می گردد و صحت و سقم نتایج در مقایسه با نرم افزار ادامز و موتور باز دینامیکی در بوته آزمایش قرار می گیرد. در ادامه با استفاده از دو روش مجزای سوبل و ای فست به تحلیل حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابط های سه ربات دو، سه و شش درجه آزادی، پرداخته می شود تا حساسیت گشتاورهای اعمالی، نسبت به کمیت های طول و جرم ربات، در دو حالت تکین و همسانگرد مشخص گردد. در ادامه تاثیر افزایش تعداد رابط های ربات، تاثیر تلورانس های مختلف پارامترهای طراحی ربات، تاثیر حالات مختلف جهت گیری ربات و تفاوت نتایج حاصل از دو روش تحلیل حساسیت سوبل و ای فست مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. همچنین در انتها به بررسی تاثیر سرعت زاویه-ای ربات بر حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابط ها پرداخته می شود. نتایج پژوهش حاکی از آن است که گشتاورهای اعمالی حساسیت چشم گیری نسبت به تلورانس عدم قطعیت موجود در پارامترهای طراحی ربات دارند و همچنین نتایج روش سوبل از اعتبار و صحت بیشتری نسبت به روش ای فست برخوردار است.