11736

11736

طراحي و ساخت بخش سخت افزاري ربات با لينك الاستيك

كارشناسي ارشد

مكانيك گرايش ساخت و توليد-مكاترونيك

اسفند ماه1391

اسفند ماه1391

پروفسور محرم حبيب نژاد كورايم

چكيده در اين پايان‏نامه، طراحي و ساخت اجزاء سخت‏افزاري ربات با لينك‏هاي الاستيكمورد بحث قرار گرفته است. اين ربات از دو لينك الاستيك آلومينيومي تشكيل شده است كه توسط يك موتور كه در ابتداي هر لينك قرار گرفته هدايت مي‏شوند. براي تعيين مقدار خميدگي و شكل لينك‏هاي الاستيك از سنسورهايي نظير كرنش‏سنج برروي هر لينك استفاده شده است. براي راه‏اندازي هر موتور يك برد الكترونيكي طراحي شده است كه وروردي مورد نظر را به هر لينك اعمال مي‏كند و پارامترهاي مد كنترلي مورد نظر را تنظيم كرده و سپس آن را به درايور موتور ارسال مي‏كند. همچنين براي اندازه‏گيري خميدگي هر لينك سه عدد پل كرنش‏سنج نصب شده كه اطلاعات آن از طريق يك ديتالاگر به كامپيوتر منتقل مي‏شود. اين اطلاعات از روشي كه كه براي اولين بار در اين رساله ايجاد شده پردازش مي‏شود و شكل هر لينك با هر بار نمونه برداري با دقت مناسبي تخمين زده مي‏شود. در مراحل نهايي بدليل عدم دسترسي به سروو موتور جريان متناوب مطلوب يك كنترلر PI براي كنترل يك موتور جريان مستقيم طراحي شد. به منظور بدست آوردن تقريبي مناسب از سيستم موتور و پيدا كردن بهترين ضرايب كنترلي از يك سيستم براي شناسايي موتور استفاده شد تا ضريب و ثابت‏زماني موتور بدست آيد. هچنين براي اعمال ورودي كنترلي به موتور يك مدار كنترلر ديجيتال طراحي شد و مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله نهايي براي بررسي كيفيت ساخت ربات و عملكرد آن يك سري تستعملي با ورودي‏هاي مشخص تعريف شد و پس از بدست آمدن نتايج با مقادير بدست آمده از شبيه‏سازي مقايسه شد. هدف اصلي اين پروژه ساخت نمونه آزمايشگاهي ربات دولينكي الاستيك و بررسي رفتار ديناميكي آن است. در اين پژوهش دو ورودي شامل يك ورودي گشتاور مثبت و منفي و يك ورودي مثلثي به ربات تك‏لينكي اعمال شد و اطلاعات آن توسط انكودر‏ها و پل‏هاي كرنش‏سنج به عنوان خروجي ثبت شد. در انتها نتايج آزمايشگاهي با نتايج بدست آمده از روش گيبس-اپل كه با شبيه‏سازي بدست آمده بود مقايسه شد. اين نتايج شامل زواياي دوران مفاصل ربات،تغيير شكل نقطه انتهايي لينك‏ها و همچنين سرعت دوراني لينك‏ها و سرعت تغيير شكل نقطه انتهايي هر لينك بود. اختلاف اندك بين جوابهانشان‏دهنده كيفيت و عملكرد صحيح ربات بوده و همانگونه كه در فصل نتايج مي‏توان ديد اختلاف چنداني بين تئوري و عمل وجود ندارد. واژه‌هاي كليدي: ربات الاستيك-كرنش‏سنج-ديتالاگر-سرووموتور جريان متناوب- كنترلر PI