عنوان مقاله :
طراحي مفصل امن منفعل در بازوي ربات با استفاده از مكانيزم چهارميلهاي
عنوان به زبان ديگر :
Designing Passive Safe Joint of a manipulator by the Planar Four bar Mechanism
پديد آورندگان :
حسن زاده، رقيه دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - مهندسي مكانيك، ايران , محمدي دانيالي، محمدرضا دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - مهندسي مكانيك، ايران , دردل، مرتضي دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - مهندسي مكانيك، ايران
كليدواژه :
امنيت , تكينگي سينماتيكي , مفصل امن مكانيزمي , مكانيزم چهارميلهاي , نيرو/گشتاور حدي
چكيده فارسي :
در سال‌هاي اخير، به دليل گسترش تعامل انسان و ربات بالاخص در ربات‌هاي خدمات رسان، امنيت ربات و انسان در برابر برخوردهاي محيطي مورد توجه قرار گرفته است. يك ربات امن مي‌تواند توسط سامانه نرم فعال و يا منفعل امن گردد. بازوي امن با سامانه نرم منفعل حاوي مولفه‌هاي مكانيكي چون فنر براي جذب نيروي اضافي برخورد و كاهش آن مي‌باشد. مفاصل امن مكانيزمي با سامانه فنر غيرخطي يكي از انواع آنهاست كه در آن از مكانيزمي به همراه جاذبي چون فنر استفاده مي‌شود. اين مكانيزم قادر است به محض برخورد با گشتاور حد، با جذب نيرو توسط فنر موجب افت گشتاور وارده گردد تا امنيت تامين شود. در مقابل براي مقادير نيروي كمتر از گشتاور حد، رفتار صلب داشته باشد تا از دقت موقعيت‌دهي مفصل نكاهد. در اين مقاله، طراحي مفاصل امن لولايي توسط مكانيزم چهار ميله‌اي صفحه‌اي به همراه فنر پيچشي مدنظر قرار مي‌گيرد. همچنين نشان مي‌دهيم كه از نقاط تكين مكانيزم چهارميلهاي مي‌توان براي طراحي مفصل امن طوري بهره گرفت كه بتوان در موقعيت‌هاي گوناگون رفتار متفاوتي را از مفصل انتظار داشت.
چكيده لاتين :
In recent years, because of expanding human-robot interaction, especially in collaborative robots, safety in collision between a human and a robot has drawn much attention. A safe manipulator can be equipped with either active or passive system. A safe manipulator with a passive system usually consists of a mechanical elements, such as a spring which can absorb the collision force and reduce it. These joints are composed of a spring-loaded mechanism which is capable of acting as soon as a torque is dealt with, and by absorbing force from the spring causing the torque to fall to a safety limit. But for a torque lower than a limit, the rigid behavior of the manipulator which is necessary for the accurately is guaranteed. In this paper, design of revolute joint with nonlinear spring system is considered by a four-bar mechanism with a linear torsion spring so that it can be stiff for high values of an input torque for normal operation, but immediately after collision the torque will drop to its safety limit. We also show that the singularities of the four-bar mechanism can be used to design a secure joint so that the different behavior of the joint can be expected in different situations.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
