>
Fa   |   Ar   |   En
   مدل سازی سینماتیکی ربات پیوسته تاندونی درکاربردهای فضایی  
   
نویسنده جباری محمد ,ذاکری منیژه
منبع دانش و فناوري هوافضا - 1399 - دوره : 9 - شماره : 2 - صفحه:233 -242
چکیده    کاربرد ربات های پیوسته دارای ساختار مکانیکی انعطاف پذیر در صنایع هوا فضا روز به روز گسترده تر می شود و اخیراً در بازرسی مخازن سوخت هواپیماها و کاوش گرهای فضایی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله رفتار سینماتیکی و فضای کاری ربات پیوسته ی تک بخشی مکانیزم تاندونی مطالعه شده است. جهت تحلیل سینماتیکی از روش انحناء ثابت که یکی از روش های موثر و دقیق برای تحلیل ربات های پیوسته به خصوص در حالت بی وزنی می باشد، استفاده شده است. همچنین میزان کشش و خمش لینک های فرعی ربات پیوسته در حالت تک بعدی و سه بعدی بصورت تابعی از زمان بررسی شده است. طبق نتایج شبیه سازی ها، میزان تغییر طول لینک ها با طول اولیه ی 40 میلی متر به ترتیب افزایش 39/1 درصدی و کاهش به میزان 17/8 و 21/2 درصد داشته است. بر این اساس و طبق روش انحناء ثابت تخمین میزان کشش و خمش در طی بازه ی زمانی مشخص برای انواع مواد مختلف امکان پذیر می گردد. بعلاوه، خطای دسترسی به نقطه ی هدف برای مقدار بهینه زوایای خمش و چرخش که معادل 67/35 , 40/89 و بدست آمده اند، تقریبا صفر شده است که نشان دهنده ی دقت بسیار بالای مدل سازی ربات پیوسته بر مبنای روش انحناء ثابت است. همچنین، حرکت انتهای ربات سطح فضای کاری کروی را با دقت 1 میلی متر پوشش می دهد که میزان کنترل پذیری بسیار بالایی را برای کاربردهای فضایی فراهم می آورد. بر اساس نتایج بدست آمده، دقت حرکت ربات پیوسته در محیط هایی با ساختار پیچیده و فضاهای محدود افزایش می یابد و مدل ارائه شده می تواند به عنوان مدل پایه برای ربات های پیوسته چند بخشی نیز مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه مدل‌سازی، ربات پیوسته، انعطاف پذیر، فضای کاری، سینماتیک
آدرس دانشگاه تبریز, دانشکده مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه تبریز, دانشکده مهندسی مکانیک, ایران
پست الکترونیکی m.zakeri@tabrizu.ac.ir
 
   Kinematic modeling of a continuum tendon robot for space applications  
   
Authors Zakeri Manizhe ,Jabbari Mohammad
Abstract    The application of continuum robots with flexible mechanical structures is becoming more widespread in the aerospace. These types of robots have recently used to inspect aircraft fuel tanks and space probes. In this paper, the kinematic behavior and working space of a onesegment continuum robot with a tendon mechanism is studied. The theory for kinematic analysis is the fixed curvature method which is the most effective for analyzing continuum robots especially in the case of weightlessness. Also, the amount of tension and bending of the secondary backbones of the continuum robot in the onedimensional and threedimensional were investigated as a time dependent functions. Results showed the rate of change of link lengths is about 39.1% increase of back link, and 17.8%, and 21.2% decrease in others with an initial length of 40 mm. Based on results, it is possible to estimate the amount of tension and bending over a certain period for different types of materials. Additionally, the error of reaching to target point in the obtained optimal values of bending and rotation angles, equal to 67.35 and 40.89, was almost zero which shows the very high accuracy of  model. Also, the results of the working space cover the surface of the sphere of the working space with an accuracy of 1 mm. The obtained results increase accuracy of robot moving in environments with complex structures and limited spaces. The proposed model can be used as a base model for continuum multipart robots.
Keywords
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved