این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۴، شماره ۱۵، صفحات ۲۳۱-۲۴۰
عنوان فارسی مدل‌سازی دینامیک ربات‌های پیوسته با المان‌های انحناء-ثابت و بدون حالات تکین محاسباتی
چکیده فارسی مقاله مدل‌سازی ربات‌های پیوسته، با دو چالش دقت و زمان محاسبات روبرو است. در واقع، مدل‌های دقیق دارای مشکل حجم بالای محاسباتی می‌باشند، که منجر به عدم کارایی آن‌ها در کاربردهایی مانند کنترل برخط می‌گردد. این مقاله به ارائه روش جدیدی برای مدل‌سازی دینامیک بدنه ربات‌های پیوسته می‌پردازد. در این روش، شکل ربات با تعداد دلخواهی از المان‌های انحناء-ثابت (کمان دایروی) تخمین زده شده، معادلات دینامیک از روش انرژی لاگرانژ بدست می‌آیند. برای این منظور، ابتدا معادلات سینماتیک و دینامیک برای یک المان بدست می‌آیند. سپس، مدل سینماتیک ربات بصورت یک سری از المان‌های ذکر شده استخراج می‌گردد. در نهایت، به مدل‌سازی دینامیک بدنه ربات، با روش اولر-لاگرانژ پرداخته می‌شود. در این مقاله، دینامیک بدنه انعطاف‌پذیر ربات مورد توجه بوده، و مدل ارائه شده مستقل از نوع سیستم عملگری می‌باشد. علاوه بر آن، از مشکل حالات تکین محاسباتی، که در حالت صاف بودن المان‌های انحناء-ثابت اتفاق می‌افتد، اجتناب شده است. در پایان نیز، داده‌های حاصل از شبیه‌سازی مدل توسط نتایج حاصل از آزمون‌های تجربی صحه‌گذاری می‌شوند. نتایج نشان دهنده دقت مناسب مدل در پیش‌بینی رفتار دینامیک ربات‌های پیوسته می‌باشند. همچنین، مدل ارائه شده از لحاظ حجم محاسباتی مناسب بوده، برای کاربردهایی مانند کنترل برخط قابل استفاده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله ربات پیوسته،مدل‌سازی دینامیک،المان انحناء-ثابت
عنوان انگلیسی Dynamics Modeling of Continuum Manipulators by Constant-Curvature Elements without Numerical Singularities
چکیده انگلیسی مقاله Accuracy and numerical calculation time are the two main challenges of continuum robots dynamics modeling. In fact, the numerical calculation times of exact models are so long, that they are not practical in applications such as real-time control. This paper presents a new method for dynamics modeling of continuum robot backbones. In this method, the backbone shape is considered as an arbitrary number of constant-curvature (circular arc) elements, and the dynamics model is derived using Lagrange energy methods. First, kinetics and kinematics of one element are derived. Then, the robot kinematics is derived, as a series of such elements. Finally, the robot dynamics model is derived, using Euler-Lagrange method. This paper is focused on dynamics of the flexible body of continuum robots, and the proposed model is independent of actuation systems. Besides, the numerical singularity of the constant-curvature elements is avoided, which occurs when an element is straight. The model is validated using experimental results. Comparison of simulation and experimental results shows the accuracy of the proposed method on dynamics modeling. Furthermore, the calculation time of the model is short enough to make it practical for applications such as real-time control.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمد دهقانی | Mohammad Dehghani
PhD candidate, K. N. Toosi University of Technology
دانشجوی دکترا، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی

سید علی اکبر موسویان | Seyed Ali Akbar Moosavian
استاد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

نشانی اینترنتی http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4387&slc_lang=fa&sid=15
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-599497.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات