بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
شبيه سازي و بررسي سينماتيک مستقيم و معکوس ربات پوما 560
چکيده
امروزه تحقيق و استفاده از ربات ها بيش از پيش گسترش يافته است و در سراسر دنيا، توجه مراکز دانشگاهي و صنعتي را به خود جلب کرده است .١ در اين مقاله شبيه سازي و تحليل سينماتيکي مستقيم و معکوس ربات شش درجه آزادي پوما ۵۶٠ در نرم افزار متلب و کتيا انجام مي شود. پوما که در فارسي بدان بازوي رباتيک مفصلي گفته مي شود، داراي کاربرد هاي وسيعي در صنعت (مثل مونتاژ،بسته بندي،جوشکاري و غيره ) است و امروزه توسط بسياري از شرکت هاي ربات سازي جهان توليد مي شود.
واژگان کليدي: پوما ۵۶٠ ، متلب ، کتيا
مقدمه
امروزه از رباتها در کارهاي بسياري که احتياج به دقت و سرعت بالا دارند استفاده مي گردد.از آن جمله مي توان به استفاده از رباتها در خطوط مونتاژ،پزشکي،ماشينکاري و ده ها کاربرد ديگر اشاره نمود. پوما مخفف بازوي ماهر چند منظوره قابل برنامه نويسي يا ماشين برنامه پذير يونيورسال براي مونتاژ مي باشد. اولين بار ، ربات صنعتي پوما در سال ١٩٧٨ در بخش رباتيک شرکت يونيورسال تکميل و ساخته شد..استفاده از رباتهاي صنعتي در فرايندهاي توليد و اتوماسيون صنعتي در دهه هاي اخير رشد قابل توجهي کرده است . لذا شناخت دقيق سينماتيک اين ابزار براي استفاده از آن ها از اهميت بالايي برخوردار است .
در ابتدا به تحليل سينماتيکي مستقيم ربات مي پردازيم و با تعريف مختصات تعميم يافته و بردار متغيرهاي فضاي کاري و با استفاده از الگوريتم دنويت -هارتنبرگ ٢ به بررسي اين موضوع مي پردازيم و سپس به تحليل سينماتيک معکوس ربات پرداخته مي شود.
سينماتيک مستقيم ربات پوما 560
ابتدا مختصات تعميم يافته q را چنين تعريف مي کنيم .
که در آن برابر زاويه دوران مفصل iام ربات است . در حالي کلي معادلات سينماتيکي يک سيستم رباتيک n درجه آزادي
که در يک فضاي m بعدي حرکت مي کند به فرم زير قابل بيان است :
که در آن q є Rm بردار مختصات تعميم يافته فضاي مفاصل و X є Rm بردار متغيره اي فضاي کاري مي باشد.
در تحليل سينماتيک مستقيم با داشتن q و پارامتره اي ه ندسي ربات به محاسبه X مي پردازيم . براي اينکار ابتدا با توجه به الگوريتم دنويت -ه اتنبرگ به ه ر يک از اعضاي ربات يک چهارچوب مختصاتي راستگرد تخصيص مي دهیم و ماتريس انتقال را تشکيل مي دهیم :
که نمايش تبديل از چهارچوب مختصاتي k به چهارچوب مختصاتي ١-k است .اين ماتريس براي دستگاه هاي مختصات
در نظر گرفته شده در ربات مورد نظر به ترتيب زير مي باشد:
حال مي توان با ضرب ماتريسي هر يک از ماتريسهاي رابطها،تبديل کلي را محاسبه کرد. با اين عمل ،در پايان ماتريس بدين شکل بدست خواهد آمد.
که درايه هاي آن بدين شکل تعريف مي شوند.
همچنين کد نويسي سينماتيک مستقيم ربات پوما ۵۶٠ در نرم افزار متلب بدين شکل خواه
د بود:
