طراحي ربات هاي راه رونده هگزاپاد بر مبناي ماكزيمم فضاي كاري

Design of hexapod walking robots based on workspace maximization

ربات‌هاي هگزاپاد هم مي‌توانند به منظور اهداف راه‌روندگي و هم به منظور اهداف مانيپولاسيون مورد استفاده قرار بگيرند. اين ربات‌ها هنگام مانيپولاسيون داراي شش درجه آزادي براي صفحه بالايي، صلبيت بالا، ظرفيت تحمل نيرويي بالا، سرعت و دقت بالا مي‌باشند. از طرفي ربات‌هاي هگزاپاد هنگامي كه در محلي به منظور اهداف مانيپولاسيون به صورت ثابت قرار مي‌گيرند مشهور به داشتن فضاي‌كاري محدودي مي‌باشند. طراحي ربات هگزاپاد به طوري كه منجر به حداكثر شدن فضاي‌كاري شود مي‌تواند تا حد زيادي منجر به افزايش بهره‌وري اين ربات‌ هنگام مانيپولاسيون شود. از طرفي با توجه به اينكه مي‌توان ربات‌هاي هگزاپاد متقارن شعاعي را مانند يك مكانيزم 2-RPR مدل كرد، لذا از روش‌ها و محاسبات موجود براي اين مكانيزم‌ها براي طراحي ربات‌هاي هگزاپاد متقارن شعاعي استفاده شده است. در اين مقاله پس از بررسي كامل بر روي روش‌هاي موجود براي محاسبه و بهبود فضاي‌كاري مكانيزم‌هاي 2-RPR، يك الگوريتمي ارائه شده است كه باعث حداكثر فضاي‌كاري در دسترس مي‌شود. مزيت اين روش در اين است كه هنگام حداكثر كردن حجم فضاي‌كاري نيازي به محاسبه كل حجم فضاي‌كاري نمي‌باشد. همچنين استفاده از اين الگوريتم براي طراحي ربات با فضاي‌كاري حداكثر ضروري است. به عبارت ديگر خروجي الگوريتم بهينه‌سازي ارائه شده مجموعه‌اي از پارامترهاي مورد نياز براي طراحي ربات است كه حداكثر شدن حجم فضاي‌كاري را تضمين مي‌كند.

Hexapod walking robots can be employed for both walking and manipulation purposes. When manipulating, they have 6 degrees of freedom for top platform, high rigidity, high load capacity, high speed, and accuracy. On the other hand, it is well known that they have limited workspace when they are fixed in place for manipulation. Designing a hexapod robot resulting in a maximized workspace can greatly affect the efficiency of the robot when manipulating. Since radially symmetric hexapod walking robots can be modeled as three 2-RPR planar parallel mechanisms, we have used the methods and calculations that are used in this kind of mechanism for designing a radially symmetric hexapod walking robot. In this paper, after a thorough review on existing methods for calculating and improving 2-RPR planar parallel mechanism workspace, an algorithm is presented that results in a maximized reachable workspace. The merit of the method is that there is no need to calculate the workspace volume when maximizing it. Also, following this algorithm is necessary for design of the maximizedworkspace robot. In other words, the output of the presented optimization algorithm is a set of robot kinematic parameters, which guarantees the maximized volume of the robot’s reachable workspace.