در این مقاله، سینماتیک مستقیم حالت خاصی از مکانیزم های موازی "4-R"R'R'R"R و '4-R"R"R"R'R و "4-R"R"R'R'R که به ترتیب منجر به دو ربات موازی فضایی 4 درجه آزادی با دو ساختار هندسی متفاوت به نام RRUR-4 و یک ربات موازی فضایی 4 درجه آزادی به نام RUU-4  گردیده اند، مورد مطالعه قرار گرفته است. این ربات ها حاصل سنتز انجام شده بر روی مکانیزم های موازی 4 درجه آزادی با الگوی حرکتی 3 درجه انتقالی و 1 درجه دورانی می باشند. هر یک از این ربات ها از چهار زنجیره سینماتیکی یکسان و هر زنجیره از پنج مفصل لولایی تشکیل شده است. راستای مفاصل لولایی در این سه ربات با یکدیگر متفاوت بوده و باعث ایجاد سه ساختار هندسی متفاوت گردیده است. تحلیل مساله سینماتیک مستقیم این ربات های موازی، در فضای اقلیدسی سه بعدی انجام گرفته و در نهایت نشان داده شده است که یک عبارت جبری تک متغیره از درجه 344، 230 و 8 به ترتیب مبین سینماتیک مستقیم هر یک از ربات ها می باشد. همچنین، این نتایج با حل سیستماتیک معکوس و شبیه سازی مقایسه شده و صحت آن به اثبات رسیده است.

در این مقاله، به بررسی مساله سینماتیک مستقیم سه ربات موازی 4 درجه آزادی 4-PRUR1، 4-PRUR2 و 4-PUU با الگوی حرکتی 3 درجه انتقالی و 1 درجه دورانی، موسوم به شونفلیز، پرداخته می شود. این ربات ها، به ترتیب حالت خاصی از سه مکانیزم موازی 4-PR’R’R’’R’’،4-PR’’R’’R’R’ و 4-PR’’R’R’R’’ بوده که نوعی حاصل سنتز انجام شده بر روی ربات های موازی با آرایش سینماتیکی یکسان می باشند. هر یک از این ربات ها، دارای چهار زنجیره سینماتیکی یکسان و هر زنجیره شامل یک عملگر کشویی فعال و 4 مفصل لولایی غیر فعال می باشند. راستای مفاصل لولایی در این سه ربات با یکدیگر متفاوت بوده و نتیجتا باعث ایجاد سه مکانیزم متفاوت گردیده است. تحلیل مساله سینماتیک مستقیم این ربات ها، بر اساس جبر هندسی در فضای سینماتیک هفت بعدی و با استفاده از پارامترهای استودی و الگوریتم LIA صورت گرفته است و نهایتا نشان داده شده است که یک عبارت جبری از درجه 4 بیانگر عبارت سینماتیک مستقیم هر زنجیره سینماتیکی از ربات موازی می باشد. همچنین با استفاده از روش هوموتوپی و همچنین مقایسه نتایج با روش برآیند، نشان داده شد که مساله سینماتیک مستقیم این ربات ها، به ترتیب دارای حداکثر 236، 236 و 2 جواب حقیقی می باشد.

در این مقاله با استفاده از ترکیب نظریه تبدیلات خطی و نظریه پیچه به سنتز یک گروه از مکانیزم های 4 درجه آزادی موازی پرداخته شده است. نظریه پیچه یکی از معیارهای حرکتی است که برای تعیین درجات آزادی و سنتز شاخه های مکانیزم ها استفاده می شود. مکانیزم های سنتزشده دارای الگوهای حرکتی شامل سه درجه آزادی حرکتی دورانی و یک درجه آزادی حرکتی انتقالی (3R1T)، دو درجه آزادی حرکتی دورانی و دو درجه آزادی حرکتی انتقالی (2R2T)، و سه درجه آزادی حرکتی انتقالی و یک درجه آزادی حرکتی دورانی (3T1R) هستند. مکانیزم های سنتزشده با استفاده از نظریه پیچه تحلیل شدند. سپس الگوی حرکتی هر مکانیزم بررسی شد و ماتریس ژاکوبین مربوط به مکانیزم ها به دست آمد. تحلیل ها نشان دهنده این بود که مکانیزم ها درجات آزادی و الگوهای حرکتی مورد نظر را دارند. ماتریس های ژاکوبین بیان کننده استقلال حرکتی قابل قبول این مکانیزم ها بود.

1آهنگری دورانی یک فرآیند شکل دهی حجمی تدریجی است که در مقایسه با آهنگری سنتی مزایای قابل توجهی ازجمله نیاز به نیروی کمتر، عملیات روان تر، هزینه سرمایه گذاری کمتر و امکان شکل دهی نزدیک به شکل نهایی و تولید قطعات با طراحی های پیچیده دارد. بااین حال، ماشین های آهنگری دورانی متداول به دلیل محدودیت های سینماتیکی ناشی از سازوکار ساده خروج از مرکزیت، با محدودیت های قابل توجهی مواجه هستند. سازوکار سینماتیک موازی با شش درجه آزادی (هگزاپاد) راه حلی مؤثر برای برطرف کردن این محدودیت ها ارائه می دهد. در این مطالعه، نظریه و کاربرد این سازوکار با موفقیت اجراشده است. سینماتیک معکوس هگزاپاد برای فرآیند آهنگری دورانی تطبیق داده و روشی مناسب برای ایجاد حرکت نوسانی مداری، ارائه شده است. برای بررسی جریان مواد در قالب پایینی، مدل سازی فیزیکی با استفاده از پلاستیسین انجام شد و آزمایش های تجربی متعددی با یک ماشین هگزاپاد صورت گرفت. شکل نهایی قطعه کار، میزان پرشدگی قالب و نیروهای آهنگری با روش آهنگری سنتی مقایسه شد که نتایج بهبودیافته ای را نشان داد. مشاهده شد که الگوی حرکت در آهنگری دورانی تأثیر زیادی بر زمان و نیروی موردنیاز برای شکل دهی دارد. نیروی موردنیاز برای آهنگری دورانی با الگوی حرکت دایره ای 32 نیوتن و با الگوی حرکت سیاره ای 38 نیوتن بود، درحالی که در روش آهنگری سنتی نیروی بسیار بیشتری، حدود 200 نیوتن، نیاز است. همچنین مشخص شد که زمان لازم برای شکل دهی چرخ دنده مخروطی با استفاده از الگوی حرکت سیاره ای تقریباً نصف زمان موردنیاز با استفاده از الگوی حرکت دایره ای است.

ربات های موازی مکانیزم هایی با زنجیره سینماتیکی بسته هستند که در فرم های مختلف توسعه داده شده اند، اما این ربات ها دارای معایبی از قبیل فضای کاری کوچک، وجود نقاط تکین در فضای کاری و همچنین معادلات سینماتیک و دینامیک پیچیده می باشند که کنترل آن ها را مشکل کرده است. با این وجود، این مکانیزم ها در کاربردهای صنعتی مختلفی از قبیل صنایع ماشین کاری، شبیه سازهای حرکت، ربات های پزشکی و غیره نیز به کار گرفته شده اند. به جهت غلبه بر این معایب، طراحی و ساخت یک ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی ارائه شده است. طراحی مفاصل این ربات بر این مبنا بوده که فقط سه حرکت انتقالی برای مجری نهایی امکان پذیر باشد. درجات آزادی با استفاده از تئوری پیچه تعیین شده است. ویژگی های اساسی شامل تحلیل سینماتیک معکوس و مستقیم، تحلیل تکینگی و فضای کاری، همچنین آنالیز سرعت مورد بررسی قرار گرفته است. برای بدست آوردن فضای کاری ربات با توجه به محدودیت های در نظر گرفته شده، از یک الگوریتم عددی استفاده، و پارامترهای طراحی جهت دسترسی به فضای کاری مطلوب استخراج شده اند. حرکت ربات توسط سه عملگر نیوماتیکی ایجاد می شود که فرمان خود را از شیر سروو نیوماتیک دریافت می کنند. پس از اتمام مراحل طراحی، اجزای مورد نیاز برای ساخت ربات فراهم و در آزمایشگاه رباتیک مونتاژ نهایی شده است.

مقاله حاضر، حل بسته سینماتیک مستقیم روبات موازی انتقالی سه درجه آزادی 3PRC را به کمک ترکیبی از روش بوت استرپ و تئوری سکانت که روش سکانت بوت استرپ نامیده می شود، مورد بررسی قرار می دهد. این روش برای حل معادلات غیرخطی سینماتیک ربات های سری استفاده می شود. برتری این روش نسبت به روش های حل عددی از جمله نیوتن- رافسون، دقت بالاتر، سرعت همگرایی بیشتر و یافتن همه جواب های معادله های غیرخطی چند مجهولی به طور هم زمان است، که در این مقاله به آن پرداخته شده است. در این تحقیق، برای اولین بار روش سکانت بوت استرپ برای حل معادلات غیرخطی سینماتیک روبات موازی انتقالی مورد استفاده قرار گرفته است. شیوه مذکور یک روش جدید است که اشکال ها و نواقص روش های عددی سنتی را بهبود می بخشد. تطابق بسیار خوب روش سکانت بوت استرپ با روش های عددی سنتی مانند روش نیوتن-رافسون، برتری این روش را در سرعت حل و همگرایی پاسخ تصدیق می کند.

اخیرا دو مفهوم جدید از درجه در نظریه ی گراف تعریف شده است: ev-درجه و ve-درجه. همچنین شاخص های زاگرب و راندیک ev-درجه و ve-درجه نیز به موازات تعاریف کلاسیک شاخص های زاگرب و راندیک، تعریف شده اند. نشان داده شده است که شاخص های توپولوژیکی ev-درجه و ve-درجه می توانند به عنوان ابزارهای ممکن در تحقیقات QSPR استفاده شوند. در این مقاله، شاخص های نارومی-کاتایامای ev-درجه و ve-درجه را تعریف می کنیم، نیروی پیش بینی شده ی این شاخص های جدید و گراف های اکسترمال را با توجه به این شاخص های توپولوژیکی جدید، بررسی می کنیم. همچنین برخی ویژگی های پایه ای ریاضی شاخص های نارومی-کاتایاما و زاگرب ev-درجه و ve-درجه را ارائه می کنیم. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

ربات های چرخ دار کاربردهای متنوعی در محیط های صنعتی، آزمایشگاهی، هنری، فیلم سازی و غیره دارند. در ربات های چرخ دار انتخاب نوع چرخ و نوع پلتفرم به شرایط محیطی، نحوه حرکت ربات و درجه آزادی حرکتی ربات بستگی دارد. با انتخاب نوع چرخ و پلتفرم مناسب، درجه آزادی 3 (معروف به ربات های هولونومیک) را می توان به دست آورد به طوری که ربات بتواند در دو جهت x و y حرکت کرده و در طول حرکت نیز بتواند حول محور z در مختصات مرجع بچرخد. اگر ربات چرخ دار با هدف حمل ونقل طراحی شود باید بستری روی ربات در نظر گرفته شود تا بتواند محموله را حمل نماید. در این مقاله از پلتفرم موازی استوارت 3 درجه آزادی برای این منظور استفاده شده است به طوری که به تنهایی قابلیت چرخش حول محورهای x، y و حرکت در راستای محور z را دارد. هدف از این گزارش، ساخت رباتی چرخدار است به طوریکه یک پلتفرم 3 درجه آزادی استوارت جهت قرارگیری محموله با قابلیت کنترل شیب در طی مسیر روی آن سوار شود. با ترکیب این دو ربات، ربات ساخته شده دارای 6 درجه آزادی حرکتی خواهد بود. این درجات آزادی شامل 3 درجه آزادی از سوی پلتفرم استوارت (پارامترهای. . . ) و 3 درجه آزادی از سوی پلتفرم چرخ دار (پارامترهای. . . ) است. در نتیجه به طور کلی ربات مذکور با پارامترهای با 6 درجه آزادی قابل کنترل خواهد بود.

در این مقاله مکانیزمی جدید برای ربات های موازی کابلی بزرگ با سه درجه آزادی انتقالی معرفی می شود. در این مکانیزم، کابل ها نه تنها حرکت مورد نیاز برای جابجایی مجری نهایی را تامین می نمایند بلکه برای ایجاد قید حرکتی و محدود نمودن درجات آزادی مورد استفاده قرار می گیرند به طوری که درجات آزادی مجری نهایی از شش به سه درجه آزادی انتقالی کاهش می یابد. تامین نیروی کششی کابل ها توسط سه کابل مازاد که مجری نهایی را به پایه ربات متصل می نماید تامین می شود. این ربات محدودیت ربات های کابلی ارایه شده با سه یا چهار درجه آزادی را نداشته و می تواند در ابعاد بسیار بزرگ مورد استفاده قرار گیرد. تحلیل سینماتیک، استاتیک، دینامیک و فضای کاری این ربات به منظور طراحی و کنترل به همراه مثال عددی ارایه خواهد شد.