ارزیابی عملکرد سینماتیکی و دینامیکی یک ربات موازی چهار درجه آزادی

در این مقاله عملکرد یک ربات موازی چهار درجه آزادی با حرکت شون فلیس بررسی شده است. اینرسی پایین این ربات، مزیتی برای کاربری جابجایی اشیاء سبک است. این کاربرد، عموما سرعت و شتاب بالایی نیاز دارد؛ لذا عملکرد دینامیکی ربات از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی در ربات های موازی، فضای کار محدود بوده و تکینگی های درون آن، فضای کاری را محدودتر نیز می کنند. از این رو با تمرکز بر دو حوزه سینماتیک و دینامیک، رفتار عملکردی ربات در فضای کار مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور انجام تحلیل سینماتیک، با استفاده از روش هندسی، معادلات قید استخراج و سپس با تحلیل سرعت، ماتریس های ژاکوبین تعیین شده اند. فضای کار ربات با لحاظ نمودن معادلات قید و محدودیت مفاصل به صورت جستجوی نقطه به نقطه فضا، به دست آمده و با مطالعه ماتریس های ژاکوبین معکوس و مستقیم، وضعیت و نوع تکینگی ها درون فضای کار تعیین شده است. در ادامه، معادلات دینامیکی حاکم بر ربات به روش اویلر- لاگرانژ استخراج، و نتایج حل مسایل سینماتیک و دینامیک با خروجی شبیه سازی مکانیزم در نرم افزار ادمز اعتبارسنجی شده است. علاوه بر این به منظور ارزیابی عملکرد ربات، زوایای فشار برای نشان دادن کیفیت انتقال حرکت/ نیرو و شاخص های مبتنی بر ماتریس اینرسی برای به تصویرکشیدن رفتار دینامیکی به کارگرفته شده است.