۱۸۹۷۴پ
per
مدل سازی خطا و تحلیل دقت دستگاه CMM چهار درجه آزادی با سازوکار موازی
Error Modeling and Accuracy Analysis of ۴-DOF CMM Machine based on Parallel Robot
/مهری صمدی اقدم
: فنی مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۶
، افشار
۸۵ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک ساخت و تولید
۱۳۹۶/۱۱/۱۸
تبریز
امروزه مطالعه بر روی ربات‌صهای موازی به دلیل قابلیت‌صهای این ربات‌صها در مقایسه با ربات‌صهای سری مرسوم، رو به گسترش است .از ویژگی‌صهای قابل توجه مکانیزم‌صهای موازی می توان دقت بالا، ظرفیت بار زیاد، استحکام و سرعت بالا را نام برد .مکانیزم مورد مطالعه در این پایان‌صنامه یک مکانیزم موازی جدید چهار درجه آزادی با دو جفت زنجیره غیرصیکسان می باشد که به خاطر شکل خاص سکوی متحرک C۴ نامیده می‌صشود .درجات آزادی مکانیزم شامل سه حرکت انتقالی در راستای محورصهایx ، y و z و یک دوران حول محور x است که به عنوان دستگاه اندازه‌صگیری مختصات (CMM) به کار می‌صرود .در این مکانیزم با حرکت محرک های دورانی به میزان مشخص، سکوی متحرک به موقعیت مورد نظر انتقال داده می شود .موقعیت دهی صحیح زمانی به درستی انجام می گیرد که خطایی در سیستم وجود نداشته باشد، اما معمولا خطاهایی در اجزاء مکانیزم وجود دارند که باعث می شوند سکوی متحرک در مسیر دلخواه و پیش بینی شده حرکت نکند .در این پژوهش، از یک روش مدل‌صسازی بر اساس انتقال مراکز مختصات برای مدل‌صسازی خطایی ربات دارای ساختار متوازی‌صالاضلاع استفاده شده‌صصاست .مدل خطایی درصبرصگیرنده خطاصهای سینماتیکی، خطاصهای ساخت و مونتاژ و خطاصهای حرکتی است .در مرحله اول با در نظر گرفتن مدل ایده آل و خطایی مکانیزم مورد مطالعه، معادلات مربوطه به صورت تئوری به دست آمده و سپس برنامه محاسبه این معادلات در نرم افزار متلب برنامه نویسی شده‌صاست، سپس خطای موقعیت نهایی سکوی متحرک با استفاده از روش حل سینماتیک مستقیم به دست آمده است .در مرحله بعد با استفاده از مدل خطایی و شاخص حساسیت، آنالیز حساسیت انجام شده‌صاست و بر اساس آن نمودار تاثیر هر پارامتر خطایی بر خطای موقعیت سکوی متحرک نشان داده شده‌صاست .با توجه به این نمودارصها، خطاصهای هندسی که بیشترین تاثیر را در دقت سکوی متحرک دارند، شناسایی شده‌صاند .همچنین مناطقی از فضای‌صکاری که خطای موقعیت سکوی متحرک به شدت به خطاصهای هندسی وابسته است معین شده-اند .سپس جهت صحه‌صگذاری نتایج به‌صدست‌صآمده از آنالیزصها، در نرم‌صافزار سالیدورکز شبیه‌صسازی شده و نتایج به‌صدست-آمده از روش مدل‌صسازی خطایی سینماتیکی تایید شده است .در نهایت برای به دست آوردن پارامترصهای واقعی ربات، تمامی اجزای سازنده آن اندازه‌صگیری شده‌صاند تا کنترل دقیق‌صتری بر روی ربات انجام شود
Recently, parallel robots have been studied enthusiastically because of their superior capabilities compared to those of conventional serial robots. The notable characteristics of the parallel mechanism are high accuracy, high load capacity, high rigidity, and quickness. This work deal with a novel 4DOF parallel mechanism equipped with two pairs of different chains that is called as C4 because of its moving platforms structure. The mechanism provides 3 translations along x, y and z axis and a rotation about x axis and it is used as a CMM. In this mechanism, by certain rotations of rotary actuators, moving platform reaches to the specified position. For an ideal system with no errors, the positioning could be properly done. But, generally there are some errors in the components of the mechanisms which prevent the moving platform to move in the desired and predetermined path. In this work, an error modeling methodology based on coordinate frames transformation is proposed to establish an error model for parallel robots with parallelogram structures. The error model can embody all possible error sources, including kinematic error sources, manufacturing and assembly errors of components and their motion errors. In the first step of this research, the theoretical equations of the nominal and error models of corresponding mechanism were developed. Then, all these equations were programmed in MATLAB software. Then, the forward kinematic method was used to calculate the pose errors of moving platform. At the next step, based on the error model and sensitivity index, sensitivity analysis is carried out. Accordingly, some diagrams are depicted to express each geometric errors influence on the moving platforms pose errors. From these atlases, the geometric errors that have greater impact on the accuracy of the moving platform were identified, and some sensitive areas where the pose errors of the moving platform are extremely sensitive to the geometric errors are also figured out. Then, to confirm the results of conducted analysis, the simulation of mechanism, has been done in SOLIDWORKS environment and the result of the kinematic error modeling method has been consequently verified. At last, to achive actual parameters of the robot, all constituent parts were measured inorder to enhance the roboys accurate control
Error Modeling and Accuracy Analysis of ۴-DOF CMM Machine based on Parallel Robot
صمدی اقدم، مهری
Samadi Aghdam, Mehri
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
