نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی

2 استادیار گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

  در این مقاله ابتدا اصول طراحی شبیه‏سازهای حرکت تشریح و  فیلتر واش اوت به عنوان یک فیلتر تعدیل کننده جهت ایجاد احساس واقعی کاربر در هنگام حرکت سکوی حرکتی معرفی شده است. در ادامه پس از تشریح ثبت رفتار یک قا‏یق تندرو، نمودارهای داده‏های اولیه حرکتی استخراج شده از آن ارائه می‏گردد. با توجه به نویزهای موجود در داده‏های اولیه، فیلتر چبیشف برای حذف این نویزها پیشنهاد شده و نمودارهای حرکتی فیلتر شده قایق ترسیم گردیده است. در این مقاله هم‌چنین  ضمن معرفی ساختار جدیدی از روبات موازی سه درجه آزادی جهت استفاده در شبیه‏ساز حرکت قایق تندرو، مسئله سینماتیک معکوس روبات حل و معادلات سرعت و شتاب لینک‏ها ارائه و فضای کاری آن ترسیم شده است. در ادامه با توجه به داده‏های تجربی کسب شده از ثبت رفتار قایق، امکان استفاده روبات پیشنهادی در شبیه‏ساز قایق و نوع محرک‏های مورد نیاز برای این روبات  بررسی و ضرورت استفاده از فیلتر واش اوت برای آن تشریح گردیده است. در انتها نیز جهت اعتبارسنجی معادلات تحلیلی ارائه شده، نتایج این معادلات با خروجی یک نرم افزار شبیه‏سازی ارزیابی می‏شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Introduction and Analysis of a Novel Parallel Manipulator for Utilizing in Motion Simulator of a High Speed Boat

نویسندگان [English]

  • ali pirozfar 1
  • javad enferadi 2

چکیده [English]

In this paper, we focus on a novel parallel manipulator for utilizing in motion simulator of a high speed boat. First, we record behaviour of the high speed boat using accelerometers with a special data acquisition. Next, a novel parallel manipulator is introduced and its inverse kinematics, workspace, velocity and acceleration analysis are performed. Also, according to recorded experimental data of the high speed boat, the feasibility of using the proposed novel parallel manipulator in motion simulator of the high speed boat and necessitates of the use of washout filters is explored. Finally, validation of the analytical equations is compared by ADAMS simulation software.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inversekinematics
  • motion simulator
  • washout filter
  • workspace

]1]Padfield, G. D. and White, M., “Flight Imulationin Academia HELIFLIGHT in its first year of operation at the University of Liverpool”, The Aeronautical Journal, pp. 529-538, Sep. 2003.

[2]Allerton, D., “Principles of Flight Simulation”, WILEY. 2009.

[3]Liao, C. S., Huang, C. F. and Chieng, W. H., “A Novel Washout Filter Design for a Six Degree-of-Freedom Motion Simulator”, JSME International Journal, Vol. 47, No. 2, pp. 626-636, 2004.

[4] Han, M. C., Lee, H. S. and ee, M. H.  “Optimal Motion Cueing Algorithm using the Human Body Model”, JSME, Vol. 45, No. 2, pp. 487-491, 2002.

[5]Huang C. I. and Fu, L. C., “Senseless Maneuver Optimal Washout Filter Design with Human Vestibular Based(HVB) for VR-based Motion Simulator”, The International Federation of Automatic Control, 17th, July 2008.

[6]Liao, C. S., Huang, C. F., and Chieng, W. H., “A Novel Washout Filter Design for a Six Degree-of-Freedom Motion Simulator,” JSME International Journal, Vol. 47, No. 2, pp. 626-636, 2004

[7]Siciliano, B., and Khatib, O., Handbook of Robotics, Springer, 2008.

[8] Hongbin, G., Dongsu W. and Hui, L., “Development of a Novel Low-Cost Flight Simulator for Pilot Training”, Rorld Academy, Engineering and Technology, Vol. 60, pp. 685-689, 2009.

[9]Teufel, H. J., Nusseck, H. G., Beykirch, K. A., Butler, J. S., Kerger, M. and Buithoff, H. H., “MPI Motion Simulator: Development and Analysis of a Novel Motion Simulator,” AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit, South Carolina, 2007.

[10]Kim, J., Cho, Y. M., Park, F. C. and Lee, J. M., “Design of a Parallel Mechanism Platform for Simulating Six Degree-of-freedom General Motion Including Continuous 360-degree Spin,” CIRP Annals-Mamufacturing Technology, Vol. 52, No.. 1, pp. 347-350, 2003.

[11]Yangmin. Li and Qingsong Xu., “Kinematic Analysis of a 3-PRS Parallel Manipulator,” Robotic and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 23, pp. 395-408, 2007.

[12]Enferadi, J., Tootoonchi, A. A., “Inverse Dynamics Analysis of a General Spherical Startriangle Parallel Manipulator using Principle of Vvirtual Work”, Nonlinear Dynamics, Vol. 61, pp. 419-434, 2010.

[13]Merlet, J. P. “Parallel Robots”, 2nd Edition, Kluwer Academic Publishers, London, 2000.

[14]Ma, O., “Mechanical Analysis of Parallel Manipulators with Simulation, Design, and Control Applications,” Ph.D. thesis, Department of Mechanics,McGill Univ., Montreal (Quebec),1991.

[15]Craig J. J., “Introduction to Robotic, Mechanics and Control”, 2nd Edition, Addison Wesley,1989.

[16]Enferadi, J., Tootoonchi, A. A., “Accuracy and Stiffness Analysis of a 3-RRP Spherical Parallel Manipulator”, Robotica , 2000.