تحليل سينماتيك و فضاي كاري يك ربات موازي سه درجه آزادي با پيكربندي متغير

ربات‌هاي موازي در بسياري از زمينه‌هاي صنعتي و پزشكي نظير ماشين‌ابزار، شبيه‌ساز پرواز، توان‌بخشي، جراحي و غيره به‌صورت گسترده‌اي مورد استفاده قرار گرفته‌اند. ربات‌هاي موازي را مي‌توان با قابليت پيكربندي متغير نيز طراحي نمود. اين قابليت امكان در اختيار داشتن ربات‌هايي با درجات آزادي متفاوتي را بر پايه يك ساختار اصلي به كاربر مي‌دهد. ربات‌هاي موازي داراي محدوديت‌هايي نظير كوچك و نامنظم بودن فضاي كاري و وجود نقاط تكين در آن فضا مي‌باشند كه براي استفاده مناسب از اين نوع ربات‌ها بايستي سينماتيك و فضاي كاري آن‌ها مورد بررسي قرار گيرد. در اين پژوهش تحليل سينماتيك و فضاي كاري يك ربات موازي سه درجه آزادي با پيكربندي متغير مورد بررسي قرار مي‌گيرد. اين ربات قابليت تغيير پيكربندي بين دو حالت تريسپت (دو درجه آزادي دوراني و يك انتقالي) و كروي (سه درجه آزادي دوراني) را دارا مي‌باشد. به‌منظور انجام تحليل سينماتيك، با استفاده از روش هندسي، معادلات سينماتيك معكوس استخراج و سپس با تحليل سرعت، ماتريس‌هاي ژاكوبين استخراج مي‌گردند. جهت اعتبار سنجي معادلات سينماتيكي، نتايج حل اين معادلات با خروجي شبيه‌سازي ربات در نرم افزار ادامز مقايسه شده است. با مطالعه توزيع دترمينان ماتريس‌ ژاكوبين و شاخص وضعيت سينماتكي، وضعيت تكينگي‌هاي درون فضاي كار تعيين شده و سپس فضاي كاري ربات با لحاظ نمودن قيود سينماتيكي و حذف نقاط تكين، به صورت جستجوي نقطه به نقطه فضا، به‌دست مي‌‌آيد. از نتايج اين پژوهش مي‌توان براي طراحي مسير جهت كاربردهاي پزشكي و صنعتي استفاده نمود.