مدلسازی سینماتیکی ربات نرم فضایی به روش تحلیلی بهبودیافته مبتنی بر رباتهای سری

در این مقاله مدل سازی سینماتیکی یک ربات نرم نیوماتیکی، شامل ترکیب موازی سه عملگر نرم، با قابلیت موقعیت دهی فضایی مورد بررسی قرار گرفته است. روش پیشنهادی بررسی سینماتیک ربات در این پژوهش، برخلاف مدل های پیشین، با فیزیک ربات نرم همخوانی داشته و ایده ی اصلی آن، مدل کردن شکل و حرکت ربات نرم با ربات های صلب سری است که شکل و حرکت مشابهی ایجاد نماید. مدل سینماتیکی ارایه شده شامل حالات مستقیم و معکوس بوده و از روش های دقیق هندسی بهره می برد. همچنین، ژاکوبین سرعت مجری نهایی ربات نرم با دو روش مختلف، مبتنی بر اصول ربات های سری، استخراج گردیده است. در ادامه، فضای کاری ربات با توجه به قیود سینماتیکی، مشخص و شکل ربات در آن فضا تعیین گردید. صحه گذاری مدلسازی جدید ارایه شده، توسط شبیه سازی المان محدود و همچنین آزمایش-های تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی المان محدود نشان دهنده ی حداکثر 6/1 درصد خطا برای مدل سینماتیک معکوس پیشنهاد شده می باشد. همچنین نتایج آزمایش تجربی، بیانگر حداکثر 13 درصد خطا -با توجه به خطاهای ناشی از ساخت و تاثیرات جاذبه- برای مدل سینماتیک مستقیم است. نتایج نشان می دهد مدل جدید ارایه شده با توجه به ساده سازی ساختاری بر مبنای ربات های سری، دارای دقت مناسب برای استفاده در مدلسازی حرکتی و در ادامه کنترل ربات را خواهد داشت.