แบบจำลองทางพลศาสตร์ของแขนกลที่มีความหยุ่นตัวสำหรับการเอื้อมระยะไกล

Dynamic model of a long-reach flexible manipulator arm

Name: วิบูลย์ แสงวีระพันธุ์ศิริ

Organization : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : Viboon.S@eng.chula.ac.th

Name: กรรมมันต์ ชูประเสริฐ

Organization : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: แขนกลแบบยืดหยุ่น

ThaSH: แขนกล

ThaSH: แบบจำลองทางคณิตศาสตร์

Abstract: งานวิจัยนี้กล่าวถึงการหาแบบจำลองทางพลศาสตร์ของแขนกลที่มี 2 ก้านต่อโยงแบบยืดหยุ่น โดยแบบจำลองที่หาได้ใช้เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการออกแบบระบบควบคุมที่เวลาจริง แขนกลที่ออกแบบสำหรับงานที่ต้องการระยะเอื้อมไกล ซึ่งไม่สามารถหลีกเลี่ยงความหยุ่นตัวของแขนกล โดยก้านต่อโยงของแขนกลมีโครงสร้างแบบ five-bar linkage มีตัวขับเป็นมอเตอร์กระแสตรงอยู่ที่ฐานเพื่อไม่ให้โหลดของมอเตอร์ส่งผลต่อการขับเคลื่อนก้านต่อโยง หลักการหาแบบจำลองพลศาสตร์จะใช้หลักความจริงที่ว่าอุปกรณ์ตัววัดความเร่งติดอยู่ที่ปลายของก้านต่อโยงที่มีความหยุ่นตัว และใช้วิธีการการหาสมการลากรานจ์ จากสมมติฐานของงานวิจัยนี้สามารถลดรูปแบบจำลองทางพลศาสตร์ที่มีความซับซ้อนให้เป็นแบบจำลองของก้านต่อโยงที่ยึดติดกับมวลในลักษณะของสปริงได้ และสามารถนำไปเขียนสมการพลศาสตร์ในรูปแบบสมการปริภูมิสเตต และจากการทดลองตรวจสอบแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่หาได้นี้โดยรูปแบบของโครงสร้าง five-bar linkage ที่พัฒนาขึ้น จะเห็นว่าก้านต่อโยงที่ 1 ที่ยึดติดกับมอเตอร์จะเป็นลักษณะเกร็งเมื่อเทียบกับก้านต่อโยงที่ 4 ที่มีความยาวมากกว่า และจากผลของการ simulation แบบจำลองลดรูปที่หาได้ แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ดังกล่าวสามารถนำไปใช้สำหรับการออกแบบระบบควบคุมแบบเวลาจริงได้

Abstract: This research work is to find the dynamic model of a manipulator arm with two flexible links. The derived model is intent to use as a mathematical model of real-time controllers design. The manipulator is designed so that it is suitable for long reaching tasks. The links are formed using a five-bar linkage. The actuators, direct-drive DC motors, are located at the base of the manipulator so that the loads, due to the weight of the motors, do not affect the driving torque of the motors. The dynamic model is derived base on the fact that the accelerometers are attached to the tips of the elastic link, link 4. The dynamic model is derived using Lagrange equation method. With assumptions purposed in this work, the very complication dynamic model is reduced to a mass-spring linked model. The reduced dynamic model can be described in state space equation. And for our configuration, using five-bar linkage, it is shown from experimentation that one of the flexible links, link 1 attached to a motor, is rigid compare to the long reach linkage, link 4 in our configuration. From the results of simulation based on the derived dynamic model, it is shown that the derived model is accurate enough for using as the mathematical model for designing of real-time controllers.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2553

Modified: 2019-08-23

Issued: 2562-07-10

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน สมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย และมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี คณะวิศวกรรมศาสตร์. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 24 (ME-NETT 2010) (DRC19). อุบลราชธานี : มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2010DRC19.pdf	1.03 MB	2	2020-06-23 17:39:06

ใช้เวลา

0.034907 วินาที