طراحی، شبیه سازی و کنترل یک محرکه stick-slip برای انگشت دست رباتیک
First Statement of Responsibility
رضا عبدالهی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
مهندسی مکانیک
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۹۷ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مکاترونیک
Date of degree
۱۴۰۱/۱۱/۱۹
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
محرکه پیزو الکتریکstick– slip از خانواده محرکه های اینرسی است که امکان جابجایی های طولانی با سرعت بالا و نیز بسیار سفت را دارد. این محرکه ها معمولا به دلیل رفتار دینامیکی و طراحی ساده مورد استفاده قرار می گیرند، اجزاء کمی دارند و نیز کم هزینه می باشند. در این پژوهش به طراحی، شبیه سازی و کنترل یک محرکه stick– slip برای انگشت دست رباتیک پرداخته می¬شود به نحوی که قادر به تولید گشتاور و سرعت های لازم و مناسب برای حرکت انگشت دست باشد. در مرحله اول پژوهش های قبلی که در زمینه محرکه های stick– slip و انگشتان دست رباتیک انجام شده است مورد مطالعه و بررسی قرار می¬گیرد. سپس در مرحله دوم محرکه stick– slip مورد مدلسازی دینامیکی قرار می گیرد و فرمول بندی رابطه ورودی و خروجی موتور به دست می¬آید. سپس پارامترهای محرکه stick–slip برای استفاده در انگشت دست رباتیک طراحی و استخراج می شود. یک انگشت ربات توپر در اندازه های 40 و 80 میلی متری در چهار جنس طراحی می شود و خروجی سرعت زاویه ای بر حسب زمان هرانگشت مورد بررسی قرار می گیرد. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب انجام می شود. در مرحله بعدی، یک الگوریتم کنترل جهت، کنترل زاویه تولید شده با توجه به پارامترهای عملگر طراحی می شود که نتایح حاصل شده از آن با نتایج پژوهش های قبلی مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد. در مرحله بعدی، عملکرد انگشت دست رباتیک با استفاده از محرکه طراحی شده شبیه سازی شده و سپس نتایج به دست آمده مورد تحلیل قرار می گیرد.
Text of Note
Abstract:Piezo-electric stick-slip drive is a family of inertial drives that allows for long, high-speed, and very rigid movements. These drives are usually used due to their dynamic behavior and simple design, they have few components and are also low-cost. In this research, the design, simulation, and control of a stick-slip actuator for a robotic finger are discussed in such a way that it is capable of producing the necessary and suitable torques and speeds for the movement of the finger. In the first stage, the previous research that has been done in the field of stick-slip actuators and robotic fingers is studied and analyzed. Then, in the second step, the stick-slip drive is subjected to dynamic modeling and the formulation of the engine input and output relationship is obtained. Then, stick-slip drive parameters are designed and extracted for use in the robotic finger. A solid robot finger is designed in sizes of 40 and 80 mm in four materials, and the angular velocity output of each finger is examined in terms of time. Simulation is done using MATLAB software. In the next step, an algorithm for controlling the direction, controlling the angle produced according to the parameters of the operator is designed, the results of which are evaluated with the results of previous research. In the next step, the performance of the robotic finger is simulated using the designed actuator and then the obtained results are analyzed.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Design, simulation and control of a stick-slip actuator for a robotic hand finger