شبیه سازی و ساخت بازوی رباتی دو درجه آزادی با محرک کابلی با فضای کاری سه-بعدی

در این مقاله یک بازوی رباتی با الهام از ستون فقرات مار و بازوهای هشت پا شبیه سازی و ساخته شده است. در تحلیل سینماتیک معکوس ربات که به صورت فضایی انجام پذیرفته است، پس از تعیین مختصه های تعمیم یافته سیستم، معادلات جبری حاکم بر سیستم به دست آمده-اند. این معادلات در تحلیل جابه جایی با استفاده از روش عددی نیوتن رافسون تا اتمام زمان شبیه سازی حل گردیده اند. همچنین، فضای کاری ربات نیز با استفاده از روش عددی مذکور تعیین شده است. در تحلیل دینامیک معکوس، نیروی کشش کابل ها به صورت نیروهای خارجی درنظر گرفته شده‌اند. با استفاده از روش جایگزینی، با مشخص بودن ماتریس قیود، ماتریس جرم و بردار شتاب هایی که در هر لحظه از سینماتیک معکوس به‌دست آمده اند، نیروی کشش کابل ها و گشتاور اعمالی لازم از سوی موتورها جهت حرکت و طراحی ربات مشخص شده اند. به منظور اعتبارسنجی مدل ربات مارشکل، نمونه ای از این ربات ساخته شده و برای حرکت در مسیرهای فرضی دایره ای و کمانی برنامه ریزی شده است. مسیر پیموده شده توسط مجری نهایی ربات در هر حالت به دست آمده است. مقایسه نتایج حاصل با مسیر مطلوب نشان داده است که خطای استاندارد مسیر طی شده توسط ربات در حدود 15/0 می باشد. این امر دقت ربات طراحی شده را در پیمودن مسیرهای گوناگون نشان می دهد