پديد آورندگان :
انوري، زلفا دانشگاه صنعتي همدان , ورشوي جاغرق، پيام دانشگاه صنعتي همدان , طالع ماسوله، مهدي دانشگاه تهران
كليدواژه :
تداخل مكانيكي , ربات موازي صفحه اي , فضاي كاري عاري از برخورد , شاخص عملكرد فضاي كاري
چكيده فارسي :
ربات هاي موازي برخلاف داشتن مزيت هاي بسيار، عمومأ فضاي كاري محدودي دارند. بنابراين بدست آوردن فضاي‌كاري آنها با در نظر گرفتن تداخلهاي مكانيكي از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله به بررسي هندسي تداخل مكانيكي در مكانيزم‌هاي موازي صفحه‌اي، شامل تداخل لينكها با يكديگر و برخورد لينكها و سكوي متحرك با موانع، پرداخته ميشود. براي اين منظور، يك روش هندسي جديد بر اساس بررسي تداخل پاره خط‌ها، براي تشخيص برخوردها در فضاي‌كاري مكانيزم موازي صفحه اي پيشنهاد مي‌گردد. در اين روش، ابتدا پيكربندي‌هاي ربات موازي صفحه‌اي در تمام نقاط فضاي‌كاري بدست آورده ميشود. سپس برخورد دو به دوي لينكها با يكديگر و موانع، كه به ترتيب با پاره خط و چندضلعي مدل شده اند، مورد بررسي قرار ميگيرد. در نهايت، فضاي‌كاري عاري از برخورد در يك جهتگيري خاص سكوي متحرك بدست مي آيد. علاوه بر آن در اين مقاله نوعي شاخص براي بررسي فضاي‌كاري با توجه به تداخل مكانيكي معرفي ميشود. شاخص فوق ديدگاه مناسبي جهت يافتن بهترين فضاي‌كاري ارائه ميدهد. براي ارزيابي نتايج، اين روش بر روي دو ربات موازي صفحه‌اي به نام‌هاي 3RRR و 3PRR در حالتهاي كاري مختلف اجرا مي‌گردد. نتايج حاصله نشان مي‌دهند كه نسبت فضاي كاري عملي به فضاي‌كاري تئوري، با افزايش زاويه سكوي متحرك در دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد، كاهش مي‌يابد. همچنين، به علت تفاوت در تعداد لينك‌هاي متحرك، فضاي‌كاري عاري از تداخل مكانيكي ربات موازي 3RRR به طور معمول محدودتر از ربات موازي 3PRR مي‌باشد.
چكيده لاتين :
In spite of several advantages of parallel robots, they generally have limited workspace. Therefore, it is of paramount importance to obtain the workspace by considering the mechanical interference. In this paper, the mechanical interference in planar parallel mechanisms, including interference between links and, collision between links and obstacles and between end-effector and obstacles, are investigated using geometrical reasoning. For this purpose, a new geometric method is proposed for collision detection in the workspace of planar parallel mechanisms based on the lines segment intersection. In this method, the configurations of the planar parallel robot are obtained in the entire workspace. Then, the interference of links with each other and obstacles, which are respectively modeled by line segment and polygon, are determined. Finally, the collision-free workspace of the parallel robot is obtained for a specified orientation of the moving platform. Moreover, in this paper, an index is presented which can be used for examining the workspace by considering mechanical interference. The foregoing index provides some insight into obtaining a well-conditioned workspace. For the sake of validation, this method is implemented on two planar parallel robots, namely as 3-RRR and 3-PRR, for different working modes. The obtained results reveal that the ratio of the practical workspace to the theoretical workspace is decreased upon increasing the orientation of the end-effector for both clockwise and counterclockwise directions. Furthermore, due to differences in the number of the moving links, the mechanical interference-free workspace of 3-RRR parallel robot is usually more limited than 3-PRR parallel robot.
