بررسی پایداری ربات لامسه ای چند درجه آزادی و قیاس با مدل معادل آن

ربات لامسه ای عموما رباتی با ساختار سری و دارای چندین درجه آزادیست. این ربات ها برای شبیه سازی اجسام مجازی برای کاربر استفاده می شوند. اجسام مجازی، همانند اجسام واقعی با یک فنر و میراگر مدل سازی می شوند. اگر فنریت جسم مجازی، از حد مشخصی فراتر برود، ربات ناپایدار شده و ارتعاشات شدیدی در بدنه آن بوجود می آید؛ ارتعاشاتی که می تواند به ربات و حتی کاربر آن آسیب برساند. لذا بررسی پایداری ربات لامسه ای امری ضروریست. اما با توجه به درجات آزادی بالای این ربات ها، پلکانی شدن در حسگرها (به دلیل محدود بودن تفکیک حسگرها) و همچنین وجود اصطکاک میرایی و کولومب در مفاصل آن ها، ارائه فرمول بسته تحلیل پایداری برای آن ها در حالت چند درجه آزادی بسیار سخت و حتی غیرممکن است. یک راه برای غلبه بر این مشکل، تبدیل دینامیک غیرخطی و چند درجه آزادی ربات لامسه ای به دینامیکی ساده، متشکل از یک جرم معادل، میرایی معادل، کولومب معادل و تفکیک معادل در نقطه کاری است. در این مقاله روشی نوین برای این مهم ارائه می شود و پایداری ربات لامسه ای فانتوم، با دینامیک غیرخطی و چند درجه آزادی با دینامیک ساده شده معادل آن مقایسه می شود. نتایج حاکی از دقت خوب این روش دارند.

Keywords:

ربات لامسه ای , دینامیک غیرخطی , اصطکاک کولومب , اصطکاک میرایی , پلکانی شدن , پایداری.