İTÜDERGİSİ/d, Cilt 7, Sayı 5 (2008)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Birlikte çalışan kinematik yetersiz manipülatörlerin dinamik modellemesi

Sıddık Murat YEŞİLOĞLU, Hakan TEMELTAŞ

Özet


Bir manipülatörün kinematik yeterliliği, o manipülatörün uç noktasının erişebildiği toplam küme olan çalışma uzayında keyfi seçilen her yönde öteleme ve yine keyfi seçilen her yönde dönme hareketi yapabilmesidir. Diğer bir değişle kinematik yetersiz manipulatörler, çalışma uzaylarında geçerli bütün konfigürasyonlara ulaşmak için gereken serbestlik derecelerinden (SD) daha azına sahip olan manipülatörlerdir. Üç boyutlu çalışma uzayı için bu durum, bir manipülatörün serbestlik derecesinin altıdan daha küçük olmasına karşı düşer. Çünkü üç boyutlu çalışma uzayına sahip kinematik yeterliliği olan bir manipülatörün uç noktası, üç boyutta dönme ve üç boyutta öteleme olmak üzere toplam altı boyutlu bir manifold tanımlar. Birlikte çalışan manipülatörlerden oluşan bir sistem üzerindeki kuvvet ve moment dağılımlarını hesaplayabilmek için sistemin Jakobiyen matrisinin sütunlarının bütün kombinasyonları bu manifoldu tamamıyla tarayabilmelidir. Bundan dolayı literatürde genellikle manipülatörlerin kinematik yeterliliği ve tekil durumda olmamaları bu problemin çözümüne ön koşul olarak getirilmektedir. Birlikte çalışan manipülatörlerin dinamik analizinde kinematik yeterlilik ön koşulunun kaldırılması amacıyla bu çalışmada, manipülatörlerin taşıdığı yükü bir mobil platform olarak modelleyerek sisteme altı serbestlik derecesi kazandırmak ve bunun yeterli olmadığı durumlarda sisteme “sözde eklem” eklemek olarak özetlenebilecek bir yöntem tanıtılmaktadır. Bu yöntemin holonomik olmayan sistemlere uygulaması da araç dinamiğinde tekerlek ve yol arasındaki kuvvetlerin hesaplanabilmesi anlamına geldiği için otomotiv endüstrisinde ayrıca önem taşır.

 

Anahtar kelimeler: Birlikte çalışan manipülatörler, kinematik yetersiz manipülatör, ortak yük yerine mobil platform, sözde eklem.

 


Tam Metin: PDF