การออกแบบโครงสร้างของแขนกลด้วยพลาสติกโพลิเอไมด์โดยใช้การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์

Robot arm structure design using polyamide evaluated by finite element analysis

Name: ศิววงศ์ บุษเกตุ

ThaSH: แขนกล -- การออกแบบและการสร้าง

ThaSH: โพลิเอไมด์

ThaSH: ไฟไนต์เอลิเมนต์

Sears: Polyamides

Sears: Finite element method

Sears: Manipulators (Mechanism) -- Design and construction

Abstract: วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ นำเสนอแขนหุ่นยนต์ซึ่งได้เข้ามาแทนที่มนุษย์มากขึ้นสำหรับงานหลายประเภท อาทิ งานที่ต้องทำตลอด 24 ชั่วโมง งานที่ต้องทำประจำซํ้าๆ กัน และงานที่ต้องเสี่ยงอันตราย อย่างไรก็ตามระบบปฏิบัติการหุ่นยนต์มีการใช้พลังงานสูงในหลายๆ กระบวนการ สิ่งนี้นำไปสู่การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเป็นเป้าหมายหลัก การเลือกที่จะสร้างหุ่นยนต์ที่มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา และใช้พลังงานตํ่าโดยการลดน้ำหนักของส่วนประกอบ ในปัจจุบันหากเรารู้ว่าโครงสร้างของหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ในโลกทำจากโลหะ พลาสติกและวัสดุประสม ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้ออกแบบโครงสร้างทางกลของแขนหุ่นยนต์ด้วยวัสดุที่แตกต่างกันสามชนิด เหล็กหล่ออลูมิเนียมและโพลิเอไมด์ โดยการใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ เพื่อวิเคราะห์และประเมินความเป็นไปได้ของวัสดุเหล่านี้ การเปรียบเทียบของแรงพลวัตต์ การใช้พลังงาน และลักษณะเชิงกล พบว่าโพลิเอไมด์สามารถช่วยให้น้ำหนักเบาลง 80% และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานกับการประหยัดพลังงานได้เฉลี่ย 68.8% แม้ว่าโพลิเอไมด์หาได้ง่ายแต่เหล็กหล่อก็มีความแข็งแรงมากกว่าโพลิเอไมด์

Abstract: This thesis proposes robot have increasingly replaced humans for many job, including 24 hour work, routine task, and dangerous jobs. However, the robot operating system has high power consumption in many processes. This has led to energy efficiency being the main focus. The thesis has opted to build a robot with high strength, light weight, and low power consumption by reducing the weight of its components. Presently, we know that the structure of most robots in the world is made of metals, composite materials and plastics. In this thesis, to design the mechanical structure of robot arms with three different materials (cast iron, aluminum, and polyamide) using the finite element method to analyze and evaluate the possibilities of these materials. The dynamic load, power consumption, and mechanical characteristics were compared. It was found that polyamide could help lighten the weight by 40% and increase energy efficiency along with average energy savings 68.8%. Although polyamide is particularly easy to find, cast iron is stronger than polyamide.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: สมยศ เกียรติวนิชวิไล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Created: 2563

Modified: 2564-06-25

Issued: 2564-06-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: วิศวกรรมไฟฟ้า

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Fulltext Siwawong Buthgate.pdf	6.86 MB	22	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.033775 วินาที