l₁(m)

l₂ (m)

k (N/m)

در اولین مثال، مکانیزم از موقعیت تعادلی در مدت زمان ۵ ثانیه در موقعیت تعادلی قرار می­گیرد. شکل ۳-۴ نمایشگر تغییرات نیرو در محرک­ها می­باشد. تغییرات مختصات تعمیم یافته در شکل ۳-۵ و تغییرات سرعت در شکل ۳-۶ رسم گردیده است.

شکل۳-۴: نیرو در محرک­های مکانیزم تنسگریتی.

شکل ۳-۵: تغییرات مختصات تعمیم یافته.

شکل ۳-۶: تغییرات سرعت مکانیزم.
در مثال بعدی، مکانیزم از موقعیت در مدت زمان ۵ ثانیه در موقعیت تعادلی قرار داده خواهد شد و مشابه مثال قبلی نمودار­های نیرو­ی اعمالی در محرک­ها، موقعیت و سرعت مکانیزم رسم شده است.

شکل ۳-۷: نیرو در محرک­های مکانیزم تنسگریتی.

شکل ۳-۸: تغییرات مختصات تعمیم یافته.

شکل ۳-۹: تغییرات سرعت مکانیزم.

• شبیه سازی و ساخت مکانیزم تنسگریتی ۳-PUS

۴-۱ مقدمه:
در این فصل، یک مکانیزم تنسگریتی فضایی جدید، با توجه به تنسگریتی منشوری T-3، معرفی گردیده است. مکانیزم پیشنهادی از سه میله و سه فنر خطی جانبی و سه محرک در پایه ربات تشکیل شده است. طول قسمت کابلی توسط سه موتور در پایه­ ربات تغییر داده می­ شود. همچنین لازم است اشاره شود، این مکانیزم، مشابه مکانیزم­ های ارائه شده در فصل­های پیشین، می ­تواند به عنوان سنسور جهت اندازه ­گیری نیرو­ها و گشتاور­های خارجی مورد استفاده قرار گیرد و در ضمن، دارای نسبت بار به جرم قابل توجهی است.
در این فصل، سینماتیک معکوس مکانیزم پیشنهادی حل گردیده است. در ادامه، نیروی تعمیم یافته ناشی از فنر­های جانبی و نیروی تعمیم یافته محرک­ها بدست آورده ­شده ­اند و معادلات استاتیکی مکانیزم استخراج گردیده­اند. لازم است اشاره شود، جهت آنالیز این مکانیزم، معادلات استاتیکی و سینماتیکی بصورت همزمان مورد بررسی قرار گرفته­اند.
در ادامه ربات تنسگریتی پیشنهادی، ساخته شد و کارایی مدل پیشنهادی بررسی گردید. این مکانیزم نسبت به ربات­های مشابه، با هزینه کمتری قابل ساخت است و در ضمن دارای ویژگی­های منحصر به فردی نسبت به آن­ها است.
۴-۲ معرفی مکانیزم:
مکانیزم پیشنهادی در شکل (۴-۱) نمایش داده شده است. این مکانیزم بر اساس سازه­ی تنسگریتی منشوری طراحی شده و از سه میله تحت فشار و نه عضو کششی تشکیل شده است. سه عضو از اعضای تحت کشش در صفحه­ی بالایی، کابل­های غیر قابل انعطاف می­باشند و هر یک از سه عضو کششی جانبی، عضو­های انعطاف­پذیر (فنر) می­باشند. سه کابل انعطاف ناپذیر در پایه­ مکانیزم فعال هستند. طول قسمت کابلی توسط قرقره­ای که در صفحه ثابت قرار گرفته است تنظیم می­ شود و طول کابل­ها را می­توان برای کنترل شکل مکانیزم تغییر داد. در این مکانیزم چون اعضای کششی موجود در صفحه­ی بالایی مکانیزم غیر قابل انعطاف می­باشند و شکل آنها تغییر نمی­کنند، می­توان آن­ها­ را با یک صفحه­ی صلب جایگزین کرد. همچنین، مدل واقعی مکانیزم پیشنهادی در شکل (۴-۲) نمایش داده شده است.

( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل ۴-۱: مکانیزم تنسگریتی ۳-PUS.
شکل ۴-۲: نمای جانبی مکانیزم تنسگریتی ساخته شده.
نمودار حرکتی مکانیزم تنسگریتی در شکل (۴-۳) نمایش داده شده است. با توجه به این نمودار، می­توان نشان داد که مکانیزم از هشت جسم صلب و نه مفصل شامل سه مفصل منشوری با درجه آزادی و سه مفصل یونیورسال با درجه آزادی و سه مفصل کروی با درجه آزادی تشکیل شده است. با توجه به رابطه­ چبیشف-گروبلر درجه آزادی مکانیزم بصورت زیر بدست آورده می­ شود.
(۴-۱)
شکل ۴-۳: نمودار حرکتی مکانیزم تنسگریتی.
در مکانیزم پیشنهادی، تعداد درجات آزادی سیستم از تعداد محرک­ها بیشتر است. موقعیت مرکز جرم صفحه­ی متحرک به عنوان بردار خروجی و زوایای اویلر ، و با توالی ۱-۲-۳ به عنوان مختصات غیر کنترلی در نظر گرفته شده اند.
(۴-۲)
(۴-۳)
بردار ورودی، متناظر با طول قسمت کابلی سه محرک منشوری مکانیزم، بصورت زیر فرض شده است. در این مکانیزم، سه محرک منشوری حرکت انتقالی صفحه­ی متحرک را کنترل می­ کنند.
(۴-۴)
همچنین جهت مشخص کردن موقعیت بازو­ها با توجه به موقعیت صفحه­ی متحرک، پارامتر­های اضافی و تعریف شده ­اند. در شکل (۴-۴) موقعیت مفصل­های منشوری در پایه­ مکانیزم، نمایش داده شده است.
شکل ۴-۴: پایه­­ی مکانیزم و موقعیت مفصل­های منشوری.
در شکل (۴-۵) یکی از حلقه­های ربات همراه با دستگاه های مختصات متصل به آن نمایش داده شده است. در هر زنجیره سینماتیکی, دستگاه مختصات از دوران دستگاه مختصات مرجع، حول محور به اندازه­ بدست می ­آید.
(۴-۵)
دستگاه مختصات از انتقال دستگاه در راستای محور به اندازه­ و یک دوران حول آن، به اندازه­ و همچنین، دستگاه مختصات از دوران دستگاه حول محور به اندازه­ بدست می ­آید.
شکل ۴-۵: بازوی iام مکانیزم.