تحلیل پایداری و بررسی پدیده ی جهش در ربات های پیوسته با محرک کابلی

اغلب ربات های پیوسته دارای ستون فقرات منطعف و تغییرشکل پذیر هستند. از این رو، تحت بارگذاری های داخلی و خارجی، دچار تغییرشکل می شوند و انرژی پتانسیل قابل ملاحظه ای در آن ها ذخیره می شود. در نتیجه، این ربات ها در معرض پدیده هایی همچون ناپایداری[1] و جهش[2] قرار دارند. جهش زمانی رخ می دهد که با تغییر نیروهای اعمالی، ربات به انتهای ناحیه ی پایدار خود برسد و به صورت غیرقابل کنترل از وضعیت تعادل ناپایدار به وضعیت تعادل پایدار خود حرکت کند. جهش در ربات های پیوسته پدیده ای نامطلوب و مضر است. بنابراین پیش بینی وقوع آن بسیار حاثز اهمیت است. با این حال، عمده ی مطالعات انجام شده در حوزه ی ربات های پیوسته بر طراحی، تحلیل سینماتیک و دینامیک این ربات ها معطوف بوده و تحقیقات در زمینه ی پایداری این ربات ها محدود است. در این مقاله، تحلیل پایداری دسته ای از ربات های پیوسته با محرک های کابلی مورد توجه قرار می گیرد. برای این منظور ابتدا به کمک روابط تعادل استاتیکی، وضعیت (های) تعادل ربات تحت بارگذاری های داخلی و خارجی تعیین می شود. سپس با تشکیل ماتریس سفتی برای ربات، پایداری ربات و شرایط وقوع پدیده ی جهش بررسی می شود. به منظور ارزیابی صحت مدل استاتیکی، از آزمایش های تجربی استفاده می شود. همچنین با انجام شبیه سازی، احتمال وقوع جهش در ربات های مذکور بررسی می شود. بعلاوه، تاثیر مقدار نیروی خارجی، جهت گیری ربات در فضا و سطح مقطع ستون فقرات ربات بر  فضای کاری و وقوع جهش در ربات مطالعه می شود.