مدلسازی رفتار عملگرهای نرم خمشی نیوماتیکی در شرایط آزاد و تعامل با محیط

عملگرهای نرم خمشی نیوماتیکی به عنوان عملگر هایی با ایمنی و قابلیت تطبیق پذیری بالا، بسیار قابل توجه محققان قرار گرفته اند، به طوری که آن ها را به گزینه ای ایده آل برای ساخت تجهیزاتی که تعامل بالایی با انسان ها دارند تبدیل کرده است. این ویژگی های مثبت، مشکلاتی را نیز به همراه دارد. تطبیق پذیری بالای ربات های نرم به واسطه درجات آزادی زیاد آن ها فراهم شده و بدین ترتیب مدل سازی آن ها را به چالشی جدی برای پژوهشگران تبدیل کرده است. در این مقاله با به کارگیری روش اجزای صلب محدود، به مدل سازی یک عملگر نرم خمشی با رشته های تقویت کننده که در تعامل با محیط قرار دارد، پرداخته شده است. استفاده از روش معرفی شده این امکان را فراهم آورده تا بتوان برای عملگرهای نرم پیوسته، روش های مورد استفاده در مدل سازی ربات های صلب متداول مانند روش دناویت-هارتنبرگ را به کار گرفت. بنابراین در ادامه به کمک همین تیوری رفتار استاتیکی و دینامیکی عملگر نرم در حالت آزاد و در حضور نیروی خارجی تحلیل و بررسی شده و در نهایت با نتایج تجربی بدست آمده از یک عملگر ساخته شده، مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که روش پیشنهادی در عین اینکه مدل ساده ای را برای مقاصد بعدی مانند پیاده سازی کنترل کننده ارایه می کند، دارای خطای مدل سازی کمتر از 9 درصد می باشد.