ارائه روش جديد ساده‌سازي ديناميك چند درجه‌آزادي ربات لامسه‌اي و مطالعه دقت محدوده پايداري حاصله

ربات لامسه‌اي واسط بين دنياي حقيقي و مجازي است و پايداري آن حين شبيه‌سازي جسم مجازي امري حساس براي ايمني كاربر است. عموما ربات‌هاي لامسه‌اي داراي چندين درجه‌آزادي و ديناميك پيچيده‌ هستند. اين پيچيدگي ديناميكي ناشي از عواملي همچون مكانيزم پيچيده، اصطكاك كولمب و لزجت مي‌باشد، كه بررسي پايداري آن‌ها را در شرايط كلي دشوار مي‌كند. اين ربات‌ها فضاي كاري بزرگي را مي‌توانند پوشش دهند اما مسئله پايداري تعامل با جسم مجازي در حين شبيه‌سازي جسم مجازي مطرح مي شود كه دامنه حركت كارگير ربات محدود است. لذا ربات لامسه‌اي در تحليل‌هاي پايداري به صورت يك سيستم يك درجه‌آزادي خطي در نظر گرفته شود. با اين وجود تاكنون روشي سيستماتيك به منظور ساده سازي ديناميك ربات لامسه اي ارائه نشده و دقت محدوده كاري حاصله ربات نيز ارزيابي نگرديده است. در اين مقاله روشي به منظور ساده سازي ديناميك ربات لامسه اي ارائه شده و براي صحه‌گذاري طي شبيه‌سازي‌هايي در نرم افزار MATLAB، پايداري ربات KUKA LWR IV به عنوان يك ربات لامسه‌اي شش درجه‌آزادي در شرايط مختلف بررسي و دقت روش پيشنهادي مطالعه شده است. در اين پژوهش ديناميك چند درجه‌آزادي و غيرخطي ربات لامسه‌اي، در يك نقطه‌كاري مشخص تبديل به ديناميكي متشكل از يك جرم موثر، ويسكوز موثر و كولومب موثر مي‌شود. اين سيستم يك درجه‌آزادي بدست آمده، مي‌تواند در تحليل‌هاي پارامتري پايداري و نافعالي به راحتي استفاده شود، حال آنكه انجام چنين كاري بر روي سيستم اصلي بسيار سخت و به نظر غيرممكن است. بررسي‌ها نشان مي‌دهند كه ميانگين خطاي نسبي بين مرز پايداري اين دو سيستم كمتر از 18% است.