یافتن حداکثر بار مجاز قابل حمل توسط ربات متحرک، با در نظر گرفتن قید پایداری در برابر واژگونی
Title Proper
Finding the maximum load carrying capacity allowed by a mobile robot, with regard to stability constraint against turn over
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۰۱۱ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
آقای دکتر علی اکبر موسویان
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
متن کامل
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۰
Discipline of degree
طراحی کاربردی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
با متحرک شدن پایه ی بازوهای مکانیکی، محدوده ی کاربرد آنها افزایش یافته است. این مزیت مشکلاتی را نیز به همراه داشته است که یکی از مهمترین آنها حفظ پایداری در برابر واژگونی است. حین انجام مٲموریت، ایمنی ربات و محموله ی آن از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از مهمترین راه کارهای جلوگیری از واژگونی، استفاده از حرکت پایه و حرکات بازوان مکانیکی است. بنابراین، باید با معیار مطمئنی میزان پایداری تعیین گردد. در این پایان نامه، ربات متحرکی شامل پایه ی چرخدار، مکانیزم موازی فضایی و بازوی سری معرفی شده است. استفاده از مکانیزم موازی به عنوان پایه برای بازوی سری سیستم را قادر می سازد ضمن حفظ پایداری در برابر واژگونی، بارهای سنگین را جابجا کند. مکانیزم موازی دارای سه درجه آزادی و فضای کاری دکارتی است و از سه عملگر خطی در یک صفحه بهره می-برد. این سیستم، علاوه بر خصوصیات بازوهای سری از مزایای بازوهای موازی نیز استفاده کرده و سیستم را نسبت به حمل بارهای سنگین در عین پایداری در برابر واژگونی قادر می سازد. ابتدا، سینماتیک و سینتیک این سیستم بررسی و مدل دینامیکی آن استخراج شده است. ربات معرفی شده دارای چندین قید هولونومیک و غیر هولونومیک است. مدل دینامیکی با مدل شبیه سازی شده در نرم افزار SMADA مقایسه و تٲیید شده است. پایداری در برابر واژگونی با معیار SHMبررسی و پیاده سازی شده است. یکی از مهمترین مزایای مکانیزم موازی فضایی اینست که می تواند پایه ی بازوی سریال را نسبت به پایه ی متحرک تغییر دهد. همچنین توسط این مکانیزم ارتفاع مرکز جرم سیستم قابل تغییر است. کارایی ساختار پیشنهادی ربات در پایدار سازی مسیرهای ناپایدار داده شده است. جهت بهره وری بیشتر از ربات، میزان ماکزیمم بار قابل حمل توسط الگوریتمی تعیین شده است. سپس بیشترین بار قابل حمل توسط ربات در مسیرهای مشخص و مسیرهای نامشخص تحت محدودیت های مختلفی تعیین شده است.
Text of Note
In this study, dynamics and stability of a novel hybrid serial-parallel mobile robot is elaborated. This robot compounds of a differentially-driven wheeled platform, a novel spatial parallel mechanism, and a serial manipulator arm. Spatial parallel mechanism has three degree-of-freedom )DOF( and uses three planar prismatic actuators along linear axes. So, the end-effector of parallel mechanism has a fixed orientation and only has translation motion relative to mobile base. The dynamic model is verified using ADAMS software. One of the most important problems caused by mobile robots is their instability or tipping over. This phenomenon can happen when mobile robotic system manipulates a heavy object. Tipover stability of the robot will be investigated using the newly proposed Moment Height Stability )MHS( measure. This robot is able to compensate tipover instability and thus can carry more heavy objects. Using a moving parallel mechanism as the base of a serial manipulator makes the system capable to carry heavy payloads, and prevents tipping over of the system. In those cases that robot must perform tasks on uneven terrains with unknown obstacles and disturbances; this system is able to change its configuration to move safely. Next, determining the maximum load carrying capacity of mobile manipulator for a specified path of end-effector is elaborated. The limitations on the maximum load are joint actuator capacities and stability of robot against tipping over. An algorithm is developed to find the maximum payload on a specified path considering several limitations. The optimum load is solved base on the direct solution. The maximum load in point to point motion is determined using Genetic Algorithm.