فرم معكوس معادلات حركت ربات سيار غيرهولونوميك با مفاصل دوراني-كشويي

Inverse dynamic equations of nonholonomic mobile manipulators with revolute-prismatic joints

در اين مقاله، مدلسازي رياضي و پاسخ ديناميكي منيپولاتور موبايل غيرهولونوميك كه از يك زنجيره بازوي رباتيكي با مفاصل دوراني-كشويي و يك پايه متحرك با چرخ‌هاي تحريك مستقل تشكيل شده است، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. به منظور اجتناب از محاسبه ضرايب لاگرانژ مرتبط با قيود غيرهولونوميك از روش گيبس-اپل به فرم بازگشتي آن استفاده شده است. به منظور مدلسازي دقيق اين سيستم رباتيكي تاثير متقابل حركت همزمان دوراني و رفت وبرگشتي بازوهاي صلب و همچنين دو قيد غيرهولونوميك مربوط به شرط عدم لغزش چرخ‌ها و شرط عدم حركت در امتداد محور دوران چرخ‌ها در اين مقاله لحاظ گرديده است. در پايان يك منيپولاتور كه داراي دو مفصل دوراني-كشويي بوده و بر روي يك پايه متحرك نصب گرديده است؛ مورد تحليل قرار مي‌گيرد.

In this study, mathematical modeling and dynamic response of nonholonomic wheeled mobile robotic manipulator that consists of a serial manipulator with both Revolute-Prismatic (R-P) joints and an autonomous wheeled mobile platform is considered. To avoid the Lagrange multipliers associated with the nonholonomic constraints the approach of Gibbs-Appell formulation in recursive form is adopted. For modeling the system completely and precisely the coupling effects due to the simultaneous rotating and sliding motion of the rigid arms as well as both nonholonomic constraints associated with the no-slipping and the no-skidding conditions are included. Finally, the analysis of a mobile manipulator with two (R-P) joints is considered.