طراحي و ساخت يك بازوي بسيار- افزونه با تحريك ناپيوسته

Design and Construction of a Discretely Actuated Hyperredundant Manipulator

در اين مقاله طراحي و ساخت يك بازوي رباتيكي بسيار- افزونه (Hyper-Redundant Manipulator) با تحريك پنوماتيكي دوحالته جديد ارايه شده است. با وجود مزايايي چون فضاي كاري وسيع، توانايي عبور از موانع و كنترل ساده، تاكنون نمونه هاي كمي از بازوهاي بسيار- افزونه با تحريك ناپيوسته، آن هم در مقياس آزمايشگاهي ساخته شده است كه نقايصي در آنها ديده مي شود. اين نقايص شامل بازه حركتي كوچك، قيمت تمام شده نسبتا بالا و حركت غيريكنواخت و توام با تكان و لرزش بازو است. براي رفع اين مشكلات در بازوي ارايه شده در اين مقاله از مكانيزم لولايي- كشويي- كروي سه گانه (3-RPS) به عنوان بسته (Module) استفاده شده است كه به دليل داشتن تعداد پايه هاي كم، قيمت تمام شده پايين تري دارد. همچنين با جايگزيني مفاصل كروي با مفاصل چهارشاخه، بازه حركتي بالاتر رفته است و در نهايت با استفاده از مجراهاي قابل تنظيم در ورودي هر سيلندر، به طور موثري از غيريكنواختي و تكان هاي بازو كاسته شده است. در نهايت براي بررسي نحوه حركت بازو، آزمون هايي اجرا شده اند كه نتايج آنها ارايه خواهد شد.

In this paper, the design and construction of a new binary pneumatic actuated hyperredundant manipulator is presented. The discretely actuated hyper-redundant manipulators have advantages such as wide workspace, the ability of obstacle avoidance and simple control. Despite of these advantages, few prototypes have been made so far, which each of them has some defects. These defects are small movement range, fairly high cost, and accelerated and impulsive motion. To solve these problems, the 3-revolute prismatic spherical parallel mechanisms (3-RPS) are used as modules in this paper. So the cost is reduced due to the lower number of legs. Also, the motion range has been increased by replacing the spherical joints with universal joints. The movements of the manipulator have been effectively more uniform and softer by using flow control valves on cylinders. Finally, several tests are conducted to determine how the manipulator moves and the results are presented.