فهرست مطالب محمدرضا صالحی کلاهی
-
ربات های موازی در بسیاری از زمینه های صنعتی و پزشکی نظیر ماشین ابزار، شبیه ساز پرواز، توان بخشی، جراحی و غیره به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. ربات های موازی را می توان با قابلیت پیکربندی متغیر نیز طراحی نمود. این قابلیت امکان در اختیار داشتن ربات هایی با درجات آزادی متفاوتی را بر پایه یک ساختار اصلی به کاربر می دهد. ربات های موازی دارای محدودیت هایی نظیر کوچک و نامنظم بودن فضای کاری و وجود نقاط تکین در آن فضا می باشند که برای استفاده مناسب از این نوع ربات ها بایستی سینماتیک و فضای کاری آن ها مورد بررسی قرار گیرد. در این پژوهش تحلیل سینماتیک و فضای کاری یک ربات موازی سه درجه آزادی با پیکربندی متغیر مورد بررسی قرار می گیرد. این ربات قابلیت تغییر پیکربندی بین دو حالت تریسپت (دو درجه آزادی دورانی و یک انتقالی) و کروی (سه درجه آزادی دورانی) را دارا می باشد. به منظور انجام تحلیل سینماتیک، با استفاده از روش هندسی، معادلات سینماتیک معکوس استخراج و سپس با تحلیل سرعت، ماتریس های ژاکوبین استخراج می گردند. جهت اعتبار سنجی معادلات سینماتیکی، نتایج حل این معادلات با خروجی شبیه سازی ربات در نرم افزار ادامز مقایسه شده است. با مطالعه توزیع دترمینان ماتریس ژاکوبین و شاخص وضعیت سینماتکی، وضعیت تکینگی های درون فضای کار تعیین شده و سپس فضای کاری ربات با لحاظ نمودن قیود سینماتیکی و حذف نقاط تکین، به صورت جستجوی نقطه به نقطه فضا، به دست می آید. از نتایج این پژوهش می توان برای طراحی مسیر جهت کاربردهای پزشکی و صنعتی استفاده نمود.
کلید واژگان: ربات موازی, پیکربندی متغیر, سینماتیک, فضای کاری, نقاط تکین}Parallel robots are widely used in many industrial and medical applications. Reconfigurable parallel robots could be defined as a group of parallel robots that can have different geometries, thus obtaining different degrees of freedom derived from the basic structure. These robots have some disadvantages like having erratic workspace and singular points in the workspace. These limitations should be studied for proper usage of parallel manipulators. This paper presents the kinematics and workspace analysis of a 3DOF parallel reconfigurable robot. This robot has two different configurations. The first configuration is a Tricept robot (3UPS-PU) and the second is a fully Spherical robot (3UPS-S). The kinematic equations are derived based on the geometry of the system and then Jacobian matrices are determined via velocity loop closure analysis. The kinematic model is verified by the results obtained from robot simulation in ADAMS software. Then, the workspace of the robot is determined by considering the kinematic constraints.
Keywords: Parallel robot, Reconfigurable structure, Kinematics, Workspace, Singular points} -
با توجه به لزوم دستیابی به تشدیدگرهای با ضریب کیفیت بالا در سیستم های میکروالکترومکانیکی، شناخت و بررسی عوامل موثر بر ضریب کیفیت امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد. در سیستم های میکروالکترومکانیکی از میکروصفحات مرتعش به عنوان تشدیدگر و فیلتر های RF و... استفاده می شود. در این پژوهش به بررسی اثر میرایی ترموالاستیک که از مهم ترین عوامل تاثیر گذار بر ضریب کیفیت می باشد، برای ارتعاشات عرضی میکروصفحه مستطیلی شکل در دو حالت آزاد و اجباری پرداخته شده است. ارتعاشات اجباری میکروصفحه در پژوهش حاضر ناشی از اعمال نیروی الکترواستاتیک در نظر گرفته می شود. جهت ساده سازی و حل معادلات از روش گالرکین استفاده شده است. نتیجه یک معادله جبری غیر خطی می باشد که می تواند برای محاسبه ضریب کیفیت میکروصفحات مستطیلی با شرایط مرزی مختلف مورد استفاده قرار گیرد. بر خلاف پژوهش های پیشین، مدل ارایه شده به طور مستقیم می تواند ضریب کیفیت را محاسبه کند و نیازی محاسبه فرکانس طبیعی در حالت بدون در نظر گرفتن میرایی ندارد. برای شبیه سازی اجزای محدود از نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس استفاده شده است. در پایان پس از اطمینان از صحت نتایج، تاثیر پارامترهای مختلف بر ضریب کیفیت مورد بررسی قرار گرفته است. مدل ارایه شده جهت محاسبه ولتاژ ناپایداری پولین نیز می تواند موثر واقع شود. از نتایج این پژوهش می توان جهت طراحی سیستم های میکروالکترومکانیکی استفاده کرد.
کلید واژگان: سیستم های میکروالکترومکانیکی, میکروصفحه, میرایی ترموالاستیک, ضریب کیفیت}Regarding the necessity of obtaining high-quality resonators in micro electromechanical systems (MEMS), recognizing and investigating the parameters that effect on the quality factor are essential and inevitable. In micro electromechanical systems, microplates are used as resonators and RF filters and so on. In this paper, the effect of thermoelastic damping, which is one of the most important factors affecting the quality factor, has been investigated for rectangular microplates. Galerkin method has been used to simplify and solve the governing equations. The result is a nonlinear algebraic expression for the quality factors of microplates of general conditions due to thermoelastic damping. Unlike previous researches, the proposed model can directly calculate the quality factor. COMSOL Multiphysics software is used for finite element simulation. After verification of the proposed model, the effect of various parameters is investigated. The proposed model can also be used to calculate the pull-in instability voltage. The results of current paper can be used to design micro electro mechanical systems (MEMS) and another applications can be defined for that.
Keywords: MEMS, microplate, quality factor, Thermoelastic damping} -
در این مقاله به بررسی رفتار دینامیکی و ارتعاشات غیر خطی یک میکروتیر دو سرگیردار با شکل اولیه منحنی و تحت تحریک الکترواستاتیک پله پرداخته شده است. میکروتیرهای منحنی تحت بارگذاری عرضی، ممکن است دو حالت پایدار را از خود نشان دهند و این ویژگی اساس پیدایش سیستم های میکروالکترومکانیکی دوپایا می باشد. معادلات حرکت با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتون استخراج شده و سپس با استفاده از پارامترهای بی بعد سازی مناسب، در فرم بی بعد نوشته شده است. با استفاده از یک مدل کاهش مرتبه بر مبنای روش گالرکین، معادله بی بعد به دست آمده گسسته سازی شده و به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی و غیرخطی تبدیل شده است. روش رانگ-کوتای مرتبه چهار برای حل دستگاه معادلات به کار برده شده است. برای شبیه سازی اجزای محدود از نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس استفاده شده است. در ادامه تاثیر پارامترهای مختلف نظیر پارامتر ولتاژ، میرایی، خیز اولیه نقطه میانی و طول گپ بر روی رفتار دینامیکی میکروتیر بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش خیز اولیه نقطه میانی، ولتاژ بحرانی پولین کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که افزایش پارامتر میرایی از انتقال به دومین حالت پایدار جلوگیری می کند.کلید واژگان: سیستم های میکروالکترومکانیکی, میکروتیر منحنی, دوپایا, مدل کاهش مرتبه, کامسول مولتی فیزیکس}In this research, the dynamic behavior and nonlinear vibration of a clamped-clamped initially curved microbeam under electrostatic step actuation is investigated. The initially curved microbeams under transverse loading may exhibit two different stable states and this is the basis of the emergence of bi-stable micro electro mechanical systems (MEMS). The equation of motion is derived based on energy method and Hamiltonian principle, and re-written in non-dimensional form by using appropriate non-dimensional parameters. The resultant equation of motion in non-dimensional form is discretized and converts to a system of nonlinear ordinary differential equations by using a reduced order model based on the Galerkin procedure. Runge-kutta method of order four is employed to solve the resulting system of nonlinear ordinary differential equations. COMSOL Multiphysics software is used for finite element simulation. Then, the effect of various parameters including voltage parameter, damping, initial midpoint elevation and gap length is investigated. It is concluded that the critical voltage of pull-in is decreased by increasing of the initial midpoint elevation. Also The results depict that by increasing of the damping parameter, the possibility of transition between two stable stats is eliminated.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.