تحليل ديناميكي يك ربات موازي كروي جديد بر روي بستر متحرك با استفاده از اصل كار مجازي

ربات‌هاي موازي به دليل مزاياي فراوان، مورد توجه بسياري از صنايع پيشرفته هستند. ولي در بازوهاي مكانيكي موازي كروي، علاوه بر فضاي كاري محدود، استفاده از عملگرهايي با توان بالا نيز ديناميك و كنترل آن‌ها را با پيچيدگي مواجه مي‌كند. لازمه برخي كاربردهاي اين نوع ربات‌ها، فضاي كاري بزرگ و حمل بار زياد بر روي يك بستر غيرثابت و در حال حركت مي‌باشد. در اين مقاله، يك بازوي مكانيكي كروي نو با ساختار 3PUS/S و با سه حركت دوراني پيشنهاد شده و پس از بررسي سينماتيك، ديناميك آن براي كاربرد در حالات خاص مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. دوران نامحدود حول محور Z و تحمل بخش اعظم بار توسط مفصل مركزي، از نقطه نظر سينماتيكي و ديناميكي، اين ربات را از ربات‌هاي كروي ديگر تا حد زيادي متمايز كرده است. در اين پژوهش، پس از بررسي روابط سينماتيك بازوي مورد اشاره و ارائه پاسخ تحليلي براي موقعيت، سرعت و شتاب، به تحليل روابط ديناميكي ربات روي بستر متحرك پايه، با استفاده از روش كار مجازي پرداخته مي‌شود. جهت بررسي صحت روابط، نتايج با شبيه‌سازي در نرم‌افزار آدامز بررسي گرديده كه تطبيق قابل قبول اين نتايج، صحت روابط را تاييد مي‌نمايد. دوران نامحدود حول محور Z، ثابت بودن شيار حركتي عملگرها و كاهش تأثير ديناميكي ناشي از جرم آن‌ها، ثأثيرپذيري كم نسبت به ديناميك لينك‌هاي ربات، تحمل قسمت استاتيكي بار توسط مفصل كروي مركزي و كاهش بسيار محسوس توان مورد نياز حركتي، از مزيت‌هاي عمده سازوكار معرفي شده بوده و آن را جهت كاربردهاي خاص بسيار جذّاب نموده است.