بررسی پایداری ربات لامسه‌ای چند درجه‌آزادی و قیاس با مدل معادل آن

ربات لامسه‌ای عموما رباتی با ساختار سری و دارای چندین درجه آزادیست. این ربات‌ها برای شبیه‌سازی اجسام مجازی برای کاربر استفاده می‌شوند. اجسام مجازی، همانند اجسام واقعی با یک فنر و میراگر مدل‌سازی می‌شوند. اگر فنریت جسم مجازی، از حد مشخصی فراتر برود، ربات ناپایدار شده و ارتعاشات شدیدی در بدنه آن بوجود می‌آید؛ ارتعاشاتی که می‌تواند به ربات و حتی کاربر آن آسیب برساند. لذا بررسی پایداری ربات لامسه‌ای امری ضروریست. اما با توجه به درجات آزادی بالای این ربات‌ها، پلکانی‌شدن در حسگرها (به دلیل محدود بودن تفکیک حسگرها) و همچنین وجود اصطکاک میرایی و کولومب در مفاصل آن‌ها، ارائه فرمول بسته تحلیل پایداری برای آن‌ها در حالت چند درجه‌آزادی بسیار سخت و حتی غیرممکن است. یک راه برای غلبه بر این مشکل، تبدیل دینامیک غیرخطی و چند درجه‌آزادی ربات لامسه‌ای به دینامیکی ساده، متشکل از یک جرم معادل، میرایی معادل، کولومب معادل و تفکیک معادل در نقطه کاری است. در این مقاله روشی نوین برای این مهم ارائه می‌شود و پایداری ربات لامسه‌ای فانتوم، با دینامیک غیرخطی و چند درجه‌آزادی با دینامیک ساده شده معادل آن مقایسه می‌شود. نتایج حاکی از دقت خوب این روش دارند.