Thiết kế tối ưu robot song song 3RUU bằng phương pháp Atlas cải tiến
14 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2024.164-170Từ khóa:
Robot song song; 3RUU; Hệ số truyền vận tốc tối thiểu; Độ khéo léo; Jacobian.Tóm tắt
Bài báo này nói về việc sử dụng phương pháp Atlas cải tiến để thiết kế tối ưu robot song song 3RUU. Mục tiêu của thiết kế này là xác định các kích thước hình học của robot sao cho các chỉ tiêu về tỉ suất chuyển đổi lực và vận tốc giữa không gian khớp, không gian công tác là tốt nhất. Có tất cả ba chỉ tiêu thiết kế được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm độ khéo léo của robot, hệ số truyền vận tốc tối thiểu và độ cứng vững. phương pháp tối ưu hoá được dùng trong nghiên cứu này là phương pháp Atlas cải tiến. Phương pháp này cho phép chia nhỏ bài toán đa mục tiêu thành các bài toán đơn mục tiêu sau đó chồng chất các Atlas đặc tính để xác định vùng tối ưu. Tính mới của nghiên cứu thể hiện ở chỗ tác giả sẽ thay thế bước chồng chất Atlas bằng một kỹ thuật có tên gọi là trải phổ, kỹ thuật này không đồ hoạ các đặc tính như phương pháp Atlas gốc mà nó chồng chất giá trị đại số của thuộc tính đang khảo sát trên một lưới điểm xác định trước trên không gian công tác của robot. Kết quả minh hoạ trong bài báo cho thấy phương pháp này có tiềm năng ứng dụng trên các robot song song đối xứng có số tham số cần tổng hợp đến 4 biến số.
Tài liệu tham khảo
[1]. Hee-Byoung Choi, Atsushi Konno, and Masaru Uchiyama, “Analytic Singularity Analysis of a 4-DOF Parallel Robot Based on Jacobian Deficiencies”, International Journal of Control, Automation, and Systems 8(2):378-384, (2010).
[2]. Yan Shi, Hongxin Yue, Yi Lu, Lianhe Guo, “Singularity Analysis of a Plane-Symmetry 3-RPS Parallel Robot Based on Translational/Rotational Jacobian Matrices”, Applied Mechanics and Materials Vols 121-126, pp 1590-1594, (2012). DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.121-126.1590
[3]. Jianye Guo, Liang Zhao, Jiashun Shi, “The Analysis on the Singularity of a 3-TPT Parallel Robot”, Advanced Materials Research, Vols 225-226, pp 903-906, (2011). DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.225-226.903
[4]. Guanglei Wu, Shaoping Bai, “A Transmission Quality Index for a Class of Four-limb Parallel Schonflies Motion Generators”, Journal of Mechanisms and Robotics, (2017).
[5]. Hee-Byoung Choi, Atsushi Konno, and Masaru Uchiyama, “Analytic Singularity Analysis of a 4-DOF Parallel Robot Based on Jacobian Deficiencies”, International Journal of Control, Automation, and Systems 8(2):378-384, (2010). DOI: https://doi.org/10.1007/s12555-010-0224-6
[6]. Qizhi Meng, Fugui Xie, Xin-Jun Liu, “Design and development of a Schönflies-motion parallel robot with articulated platforms and closed-loop passive limbs”, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, (2022). DOI: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2022.102352
[7]. Xin Yuan, Qizhi Meng, Fugui Xie, Zhenguo Nie, and Xin-Jun Liu, “Design and Motion/Force Transmissibility Analysis of Two Motion-Decoupled 3T1R Parallel Robots with Full Rotational Capability”, ICIRA 2021, LNAI 13015, pp. 460–469, (2021). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-89134-3_42
[8]. Raymundo Ramos Alvarado and Eduardo Castillo Castañeda, “Optimum design of the reconfiguration system for a 6-degree-of-freedom parallel manipulator via motion/force transmission analysis”, Journal of Mechanical Science and Technology 34 (3), (2020). DOI: https://doi.org/10.1007/s12206-020-0232-2
[9]. Liviu Moldovan, “Geometrical Method for Description of the 6-PGK Parallel Robot’s Workspace”, Computer society IEEE, (2009). DOI: https://doi.org/10.1109/CANS.2008.13
[10]. Dongming Gan, Jian S. Dai, Jorge Dias, Lakmal D. Seneviratne, “Optimal design of a metamorphic parallel mechanism with reconfigurable 1T2R and 3R motion base on unified motion/force transmissibility”, Computers and Information in Engineering Conference, IDETC/CIE, (2016).
[11]. Xin-Jun Liu, Jinsong Wang and Feng Gao, “Performance atlases of the workspace for planar 3-DOF parallel manipulators”, Robotica, volume 18, pp. 563–568, (2000). DOI: https://doi.org/10.1017/S0263574700002678
[12]. Xin-Jun Liu, Jinsong Wang, “A new methodology for optimal kinematic design of parallel mechanisms”, Mechanism and Machine Theory 42, 1210–1224, (2007). DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.08.002
[13]. Zhuangsheng Zhu, Runliang Dou, “Optimum design of 2-DOF parallel manipulators with actuation redundancy”, Mechatronics 19, 761–766, (2009). DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2009.03.002
[14]. Yuzhen Chen, Xin-Jun Liu and Xiang Chen, “Dimension Optimization of a Planar 3-RRR Parallel Manipulator Considering Motion and Force Transmissibility”, ICMA 2013, IEEE, (2013). DOI: https://doi.org/10.1109/ICMA.2013.6617996
[15]. Ridha Kelaiaia, Olivier Company, Abdelouahab Zaatri, “Multiobjective optimization of a linear Delta parallel robot”, Mechanism and Machine Theory 50, 159–178, (2012). DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2011.11.004
