تحلیل سینماتیک مستقیم، معکوس و فضای کاری ربات موازی فضای 3RRS

ربات موازي فضایی RRS3 که در این مقاله به بررسی آن پرداخته شده است، یک مکانیزم موازي با سه درجه آزادي در فضا می باشد که شامل یک صفحه ثابت، صفحه متحرك و سه شاخه (بازو) است. در این ربات هر شاخه که صفحه ثابت را به صفحه متحرك آن متصل می نماید، شامل دو مفصل دورانی و یک مفصل کروي هست که مفاصل دورانی هر شاخه، زوایاي دوران آنها با یکدیگر موازي بوده و عمود بر هر شاخه می باشند. سه موتور و مفاصل کروي ربات به ترتیب بر روي صفحه ثابت و متحرك ربات به صورت متقارن بر روي یک دایره با زاویه 120 درجه نسب به یکدیگرقرارگرفته اند. در این ربات صفحه متحرك آن داراي دو درجه آزادي دورانی و یک درجه آزادي انتقالی است. در این مقاله ابتدا به تحلیل موقعیت حرکتی ربات پرداخته و قیود سینماتیکی آن محاسبه می شود و سپس به تحلیل مسئله سینماتیک معکوس و مستقیم ربات پرداخته می شود. مسئله سینماتیک معکوس ربات با استفاده از سه زنجیره سینماتیکی حلقه بسته ربات به صورت تحلیلی حل می گردد و هشت جواب حقیقی براي مسئله سینماتیک معکوس ربات به دست می آید و مسئله سینماتیک مستقیم ربات نیز به روش تحلیلی به سه معادله مثلثاتی، غیرخطی و کوپله شده ختم می گردد که با روش حذفی بزوت این معادلات حل میگردند و از حل این معادلات به روش بزوت 32 جواب حاصل می گردد که با بررسی آنها، جواب هاي حقیقی و صحیح مسئله سینماتیک مستقیم ربات انتخاب می شوند. در انتها نیز با استفاده از روش گسسته سازي متغیرهاي، تحلیل فضاي کاري ربات انجام می گردد. بدین صورت که فضاي کاري ربات عاري از هرگونه تداخل لینک ها و مفاصل غیر محرك آن باشد.

Keywords:

ربات موازی فضایی RRS3 , تحلیل موقعیت حرکتی , تحلیل سینماتیک مستقیم و معکوس , روش حذفی بزوت , تحلیل فضای کاری , روش گسسته سازی فضای کاری