Abstract
Dynamic modeling and optimal design of a 3-DOF parallel robot with flexible links for high-speed pick-and-place operation is presented in this paper. The dynamic model is formulated using substructure displacement method. Meanwhile, the exactitude of the model is verified through the software ANSYS. A novel index, which is represented by the ratio of the sum of power consumption to the total movable mass, is proposed. The dynamic performance constraint is represented by minimal value of the first natural frequency. The appropriate design variables are selected through monotonic analysis. The effects of the constraints on the feasible domain of design variables are investigated in depth via an example, and a set of optimized design parameters are obtained for minimizing power consumption throughout the entire workspace
چکیده
در این مقاله، مدل سازی دینامیکی و طراحی بهینه ی یک ربات سه درجه ازادی موازی با لینک های انعطاف پذیر برای عمل بردار و بگذار سرعت بالا ارائه شده است. مدل سازی دینامیکی با استفاده از روش جابجایی زیرسازه فرمول بندی شده است و همچنین، دقت مدل از طریق نرم افزار انسیس اعتبار بخشی شده است. شاخص جدیدی که به صورت نسبت مجموع مصرف توان به جرم متحرک کلی تعریف می شود، پیشنهاد شده و عملکرد و کارایی دینامیکی قید توسط مقدار کمینه ی اولین فرکانس طبیعی بیان شده است. متغیر های طراحی مناسب نیز از طریق تحلیل یکنوایی انتخاب شده اند. تاثیرات قیود بر روی دامنه ی امکان پذیری متغیر های طراحی به صورت دقیق عمیق با کمک یک مثال مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای طراحی بهینه برای کمینه ساختن مصرف توان در کل فضای کاری به دست امده اند.
1-مقدمه
ربات های موازی با سرعت بالا و اینرسی حرکتی کم و شتاب بالا، به صورت بسیار گسترده ای در بسته بندی، داروسازی و دیگر صنایع سبک برای برداشتن و اسمبل کردن، مورد استفاده قرار گرفته اند. مثالی از این رباتها، ربات سه درجه ی ازادی دلتا با توانایی حرکت انتقالی خالص در سه جهت می باشد [1]. با این حال، اگر این ربات تحت شتاب بالا و انعطاف پذیری ساختاری قرار گیرد، منجر به ارتعاشات ناخواسته ای در حین عملکرد می گردد....