در این مقاله پاسخ های دینامیکی یک خودروی مفصلی حامل سیال، شامل یک تانکر استوانه ای با سطح مقطع دایره ای در مانورهای حالت مانا و گذرا بررسی شده است. ابتدا یک مدل دینامیکی غیرخطی 16 درجه آزادی خودروی مفصلی توسعه داده شد و سپس با استفاده از نرم افزار تراک سیم در مانور استاندارد صحه گذاری گردید. همچنین، اندرکنش دینامیکی بین سیال و خودرو با استفاده از مدل سازی سیال درون مخزن به وسیله روش تابع پتانسیل و یک مدل دینامیکی 16 درجه آزادی خودروی مفصلی مورد مطالعه قرار گرفته است. در روش تابع پتانسیل، گرادیان سطح آزاد سیال تحت زاویه رول و شتاب جانبی مرکز جرم واحد شبه تریلر، با فرض جریان سیال غیرویسکوز و با محاسبه گرادیان فشار تعیین می گردد. نتایج شبیه سازی، اندرکنش بین سیال و دینامیک خودرو را نشان می دهند. همچنین، بررسی های بیشتر در این پژوهش نشان می دهد که پایداری واژگونی خودروی مفصلی حامل سیال، به شدت تحت تاثیر تلاطم سیال درون مخزن قرار گرفته و آستانه پایداری واژگونی کمتری برای این نوع خودرو نسبت به خودروی مفصلی با بار صلب، مخصوصا در مانور تعویض خط مشاهده گردید.

در این مقاله به معرفی یک سکوی ردیابی اهداف هوایی با قابلیت تعقیب در تمام نقاط فضای سه بعدی تهدید پرداخته شده است. سکوهای دو درجه آزادی مرسوم که برای ردیابی اهداف هوایی مورد استفاده قرار می گیرند، به دلیل وجود تکینگی در فضای کاری، قادر به ردیابی برخی از مسیرهای حرکتی اهداف نیستند. برای رفع این مشکل، در این پژوهش استفاده از یک سکوی سه درجه آزادی پیشنهاد شده است. استفاده از درجه ی آزادی افزونه در سکوی ردیابی باعث کاهش سرعت و شتاب زاویه ای مورد نیاز در مفاصل طی فرآیند ردیابی و مانورپذیری بهتر سکو می شود. چالشی که سکوی افزونه ی پیشنهاد شده با آن روبروست، وجود بی شمار دسته جواب برای حل مساله ی سینماتیک معکوس است. برای حل این چالش، روشی تحلیلی با قابلیت دستیابی به یک دسته جواب یکتا پیشنهاد شده است. در ادامه مدل دینامیکی سکو به روش اویلر-لاگرانژ استخراج و صحت سنجی آن با استفاده از یک نرم افزار مدل سازی انجام شده است. به منظور ارزیابی عمکرد سکوی سه درجه آزادی در ردیابی اهداف با مسیر نامشخص، از دو کنترل کننده ی تناسبی-انتگرالی-مشتقی و تنظیم کننده ی مربعی خطی استفاده شده است. با توجه به نتایج شبیه سازی ها، کارآمدی درجه ی آزادی افزونه و سادگی فرآیند کنترل برای ردیابی هر مسیر پیچیده حرکتی با استفاده از کنترل کننده های مرسوم تایید شده است.

در این مقاله عملکرد یک ربات موازی چهار درجه آزادی با حرکت شون فلیس بررسی شده است. اینرسی پایین این ربات، مزیتی برای کاربری جابجایی اشیاء سبک است. این کاربرد، عموماً سرعت و شتاب بالایی نیاز دارد؛ لذا عملکرد دینامیکی ربات از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی در ربات های موازی، فضای کار محدود بوده و تکینگی های درون آن، فضای کاری را محدودتر نیز می کنند. از این رو با تمرکز بر دو حوزه سینماتیک و دینامیک، رفتار عملکردی ربات در فضای کار مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور انجام تحلیل سینماتیک، با استفاده از روش هندسی، معادلات قید استخراج و سپس با تحلیل سرعت، ماتریس های ژاکوبین تعیین شده اند. فضای کار ربات با لحاظ نمودن معادلات قید و محدودیت مفاصل به صورت جستجوی نقطه به نقطه فضا، به دست آمده و با مطالعه ماتریس های ژاکوبین معکوس و مستقیم، وضعیت و نوع تکینگی ها درون فضای کار تعیین شده است. در ادامه، معادلات دینامیکی حاکم بر ربات به روش اویلر- لاگرانژ استخراج، و نتایج حل مسائل سینماتیک و دینامیک با خروجی شبیه سازی مکانیزم در نرم افزار ادمز اعتبارسنجی شده است. علاوه بر این به منظور ارزیابی عملکرد ربات، زوایای فشار برای نشان دادن کیفیت انتقال حرکت/ نیرو و شاخص های مبتنی بر ماتریس اینرسی برای به تصویرکشیدن رفتار دینامیکی به کارگرفته شده است.

در این مقاله، مدل سازی دینامیکی و کنترل یک ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی انجام شده است. با توجه به مقید بودن سیستم، معادلات قید بر اساس سینماتیک ربات استخراج و مدل دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ به دست آمده است. به منظور کنترل موقعیت ربات روی مسیر طراحی شده، با توجه به عدم قطعیت در مدل دینامیکی استخراج شده، یک کنترل کننده مود لغزشی، طراحی شده که در مقابل نایقینی های مدل مقاوم می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پاسخ کنترل کننده مود لغزشی با پاسخ یک کنترل کننده خطی سازی پسخوراند مقایسه شده و تاثیر اغتشاش و تغییر پارامترها روی هر دو کنترل کننده نشان داده شده است. همچنین تاثیر در نظر گرفتن توابع سطح لغزش متفاوت در عملکرد کنترل مود لغزشی و استفاده از انتگرال خطا بجای خود خطا بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده مود لغزشی پیشنهادی با وجود درنظرگرفتن اغتشاش و عدم قطعیت های موجود در مدل، قادر به کنترل حرکت ربات موازی روی مسیر طراحی شده بوده و دارای عملکرد مطلوبی می باشد.

بررسی رفتار دینامیکی و استاتیکی سازه های در مقیاس میکرو و نانو برای تحلیل و پیش بینی عملکرد و دقت آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. در مقاله حاضر اثر اندازه و نیروی بین مولکولی واندروالس بر روی رفتار دینامیکی یک نانوآینه پیچشی دو درجه آزادی پیچش و خمش با استفاده از تئوری مرتبه بالای تنش کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از تئوری تنش کوپل اصلاح شده و در نظر گرفتن نیروی بین مولکولی واندروالس، معادلات حرکت سیستم استخراج شده، سپس با استفاده از روش رانگ کوتا این معادلات حل شده و عملکرد دینامیکی نانوآینه و منحنی های فازی آن بدست آمده است. سپس ارتعاش طبیعی پیچشی و انتقالی سیستم با توجه به ولتاژ اعمالی به سیستم بررسی شده و در ادامه، متغیرهای ناپایداری پولین سیستم مورد بررسی قرار گرفته و وابستگی آنها به نیروی واندروالس و اثرات اندازه نشان داده شده است. نتایج نشان می دهند که نقاط تعادل سیستم شامل نقاط سنتر و نقاط پایدار فوکوس هستند که این نقاط در منحنی های فازی مسیرهای حلقوی متناوب و حلقه های هتروکلینیک را ایجاد خواهند کرد. همچنین اثر اندازه و مدل تنش کوپل اصلاح شده بر دامنه نوسان و فرکانس ارتعاش سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. مدل ارائه شده در این مقاله قادر است نتایج تجربی را با دقت بسیار خوبی و بهتر از مدلهای کلاسیک پیشین پیش بینی کند و فاصله بین تئوری های قبلی را با نتایج تجربی کاهش دهد.

بیماری هایی مانند سکته های قلبی و مغزی که گاهی منجر به اختلالات حرکتی در افراد می شوند با بالارفتن میانگین سنی جامعه، افزایش یافته است. امروزه دانشمندان پزشکی برای درمان این اختلالات استفاده از ربات هایی تحت عنوان ربات های بازتوانی را جایگزین درمانگرهای سنتی کرده اند. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک ربات بازتوانی با هزینه پایین و با قابلیت استفاده خانگی برای بیمار بود. در این پژوهش رباتی ترکیبی از کابل و فنر برای حرکت در صفحه عرضی بدن انسان معرفی شد. بدین منظور، ابتدا سختی و طول آزاد فنرها، طی یک فرآیند بهینه سازی به دست آمده است. سپس ناحیه کاری استاتیکی و دینامیکی برای شناسایی رفتار مکانیکی ربات محاسبه شده است. در پایان، کنترل پذیری سیستم در مسیرهای مختلف و در دو حالت حضور و عدم حضور دست بیمار بررسی و با نتایج حاصل از دستگاه ساخته شده صحه گذاری شد. نواحی کاری استاتیکی و دینامیکی حاکی از آن است که بیمار به کمک ربات طراحی شده به خوبی می تواند تمارین را انجام دهد. همچنین نتایج کنترلی و نتایج به دست آمده از آزمایش دستگاه ساخته شده نشان دهنده پایداری سیستم کنترلی و توانایی آن در از بین بردن خطاهای به وجودآمده احتمالی طی مسیر است.

در این مقاله ربات موازی 5 درجه آزادی با مجری نهایی خطی بررسی می شود. در این ربات توانایی جهت گیری مجری نهایی در فضای کاری، مزیتی برای انجام فرایند ماشینکاری سطوح پیچیده است. با چنین کاربردی، تحلیل عملکرد دینامیکی ربات از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی ربات های موازی، فضای کاری محدودی دارند و تکینگی های آن ها، فضای کاری را محدودتر  می کند. از این رو با تمرکز بر دو حوزه سینماتیک و دینامیک، رفتار عملکردی این ربات در فضای کاری مورد مطالعه قرار می گیرد. به منظور انجام تحلیل سینماتیک، با استفاده از روابط هندسی و برداری، معادلات قید استخراج و سپس، معالات حاکم بر سرعت و شتاب ربات بدست می آید. سپس با بکارگیری تئوری پیچه ماتریس ژاکوبین استخراج و با بررسی آن وضعیت تکینگی ها درون فضای کاری تعیین می گردد. با در نظرگرفتن تکینگی و محدودیت های فیزیکی و هندسی، الگوریتمی برای محاسبه فضای کاری ارائه می شود. همچنین با استفاده از ماتریس ژاکوبین، شاخص سینماتیکی چالاکی بعنوان معیاری برای نزدیکی ربات به نقاط تکینه بررسی می گردد. در ادامه، معادلات دینامیکی حاکم بر ربات با استفاده از تئوری پیچه که مزایای هردو روش اویلر-لاگرانژ و نیوتن را داراست، استخراج گردیده و نتایج حل مسائل سینماتیک و دینامیک با خروجی شبیه سازی مکانیزم در محیط سیمولینک متلب اعتبارسنجی می شود.

رشته حفاری به دلیل طول زیاد آن و نیروی های دینامیکی ناشی از اندرکنش مته و سنگ در معرض ارتعاشات شدید قرار دارد. ابزار ضد چسبندگی- لغزش که در انتهای رشته حفاری و درون تجهیزات ته چاهی قرار دارد، مانع از وقوع چسبندگی-لغزش و ارتعاشات پیچشی ناشی از آن می شود. در این پژوهش یک مدل جدید برای تحلیل ابزار ضد چسبندگی- لغزش ارائه شده است که محدودیت های مدل های قبلی برای مدل سازی رشته حفاری به همراه ابزار ضد چسبندگی- لغزش را ندارد. زمانی که ابزار در حالت غیرفعال قرار دارد، سیستم با دو درجه آزادی مدل سازی شده و ابزار مانند یک جسم صلب رفتار می کند. با فعال شدن ابزار یک درجه آزادی با توجه به قید سینماتیکی ابزار به مدل اضافه شده و سیستم به صورت یک مدل سه درجه آزادی خواهد بود. بر اساس مدل ارائه شده و شرط های تعیین شده، ابزار بین حالت غیرفعال با دو درجه آزادی و حالت فعال با سه درجه آزادی تغییر وضعیت می دهد. نتایج به دست آمده از شبیه سازی، حاکی از رفتار منطقی ابزار در حضور نیرو و گشتاورهای خارجی وارد بر دو بخش ابزار می باشد. مدل ارائه شده به خوبی اثر وزن روی مته و وزن روی قلاب نگهدارنده در فعال سازی ابزار را نشان می دهد. با استفاده از مدل ارائه شده و در یک حالت مشخص، رفتار غیر خطی ابزار که ناشی از تغییر وضعیت بین دو دستگاه معادلات دیفرانسیل خطی می باشد، نشان داده شده است.