برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

طراحی و تحلیل فضای کاری ربات های کابلی شش درجه آزادی



گروه تخصصی:  فنی و مهندسی

سازمان مجری:  سازمان بنادر و دریانوردی (پایان نامه ها) 

گروه پژوهشی: 

پژوهشگران: 
تاریخ خاتمه:  بهمن 1393

کارفرما: سازمان بنادر و دریانوردی

خروجی طرح: 
 
تلفن: 

نشانی سازمان مجری: 
 

چکیده:

در این پایان نامه، به بررسی طراحی و تحلیل فضای کاری ربات کابلی شش درجه آزادی پرداخته می شود. با استفاده از ماتریس ژاکوبین و شاخص عدد شرط ماتریس ژاکوبین، حجم فضای کاری ربات در حالیکه تمام کابل ها در یک جهت ثابت در حالت کشش باشند تعیین می شود. در ادامه، بعضی از جنبه های طراحی بهینه ربات با پرداختن به تغییرات حجم فضای کاری و دقت ربات با استفاده از پیکربندی های هندسی مختلف، اندازه ها و جهت های مختلف صفحه متحرک مورد بررسی و شبیه سازی قرار می گیرد و از شاخص شرط عمومی به عنوان یک شاخص عملکرد جهت اندازه گیری کیفیت عملکرد ربات در کل فضای کاری استفاده می شود. سپس، طراحی بهینه ربات بر اساس بهینه سازی تک هدفه و چند هدفه به کمک روش الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات صورت می گیرد. توابع هدف مورد استفاده شامل شاخص چالاکی عمومی، شاخص چالاکی یکپارچه عمومی، شاخص سفتی عمومی، شاخص سفتی یکپارچه عمومی و شاخص حجم فضای کاری می باشند. در ابتدا این پنج شاخص بطور جداگانه برای بدست آوردن پارامترهای معماری ربات استفاده می شوند. سپس با ترکیب آنها، شاخص عملکرد ترکیبی مشخص و برای رسیدن به پارامترهای بهینه ربات مانند اندازه صفحه ثابت و متحرک و شکل هندسی دو صفحه به منظور رسیدن به بیشینه فضای کاری و بیشترین شاخص مهارت عمومی بهینه می شوند. نتایج بدست آمده می تواند برای طراحی این دسته از ربات ها تحت شرایط مختلف مفید باشد.



کلیدواژگان: ربات کابلی، فضای کاری، چالاکی، سفتی، طراحی بهینه

 
 
Title:

Design and workspace analysis of a 6-6 Cable-suspended parallel robot



Abstract:

In this thesis, we study the design and workspace of a 6-6 cable suspended parallel robot. By using of jacobian matrix and condition number of jacobian matrix the workspace volume is characterized while all suspension cables are under tension at a constant orientation. In continuing some aspects of optimal design of a 6 dof cable robot by addressing the variations of the workspace volume and the accuracy of the robot Using different geometric configurations, different sizes and orientations of the moving platform will be studied and simulated and the global condition index is used as a performance index of a robot to measure the quality of performance of the robot over the whole workspace. In continuing the optimal design of spatial six-cable robot based on single and multi-objective optimization by means of a particle swarm optimization method will be studied. The objective functions used are: Global Dexterity Index (GDI), Global Dexterity Uniformity Index (GDUI), Global Stiffness Index (GSI), Global Stiffness Uniformity Index (GSUI) and Workspace Volume Index. Firstly, these indices are used separately to obtain the architectural parameters of the robot. Then, by mixed performance indices are specified and optimized to obtain the optimal parameters of the robot such as the size of the moving platform, the size of the fixed platform, and the geometric shapes of the two platforms in order to achieve maximum workspace and maximum global dexterity index. The obtained results are useful in designing these robots under different conditions.



Keyword(s): Cable Robots, Workspace, Dexterity, Stiffness, Optimal design