Design of a Pssive Dynamic Mechanism for Object Manipulation on a Circular Track

Bajelan, Abdullah and Akbarimajd, Adel and zakavi, Seyed javid and mirzaeeziapour, Behrouz (2014) Design of a Pssive Dynamic Mechanism for Object Manipulation on a Circular Track. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Abdullah Bajelan.pdf

Download (329kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Graspless manipulation leads to simplicity and significant cost reduction in manipulation mechanism. On the other hand passive manipulation is the most common way of manipulating of articles in the nature which results in ideal manipulation from the energy saving viewpoint. In this paper a new manipulation approach is introduced which is originated from the combination of graspless and passive manipulation ideas. Firstly, nonprehensile and passive manipulation of a particular object along circular paths is studied. To this end a mechanism is developed with two components including the object and manipulation platform. The platform is a simple ramp and the object is composed of two wheels with different radices and an axle connecting the wheels. Kinematical and dynamical analysis reveals that the object's geometry has to be modified in order to its manipulation is along the desired path. Two approaches are introduced for modification of the object and one the so-called modified objects is employed as wheels of a passive mobile mechanism. In fact these wheels guide this passive mechanism. This mechanism is called passive wheeled robot PWR that can move on a simple inclined surface along predictable circular paths. Different articles could be manipulated by locating on this robot along its predictable path. This necessitates establishment of dynamic grasp between the robot and the articles. Necessary conditions of dynamic grasp are devised for some particular geometry of articles. Simulations in ADAMS and some experimental tests are performed to study the mechanism and verify the performed analysis.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: طراحی مکانیزم غیرفعال پویا برای جابه¬جایی اشیاء روی یک مسیر دایره¬ای شکل
Persian Abstract: جابه¬جا کردن بدون گرفتن اشیاء منجر به سادگی و کاهش هزینه به میزان قابل توجهی در مکانیزم جابه¬جایی می-شود. از طرف ديگر جابه¬جا کردن غیر فعال متداولترین روش جابه¬جا کردن اشیاء در طبیعت بوده و موجب رسیدن به نقطه¬ی ایده¬آل از دیدگاه میزان مصرف انرژی می¬شود. در این پایان¬نامه یک روش جدید که حاصل تلفیق دو روش گفته شده یعنی جابه¬جا کردن بدون گرفتن و غیرفعال اشیاء است، معرفي مي شود. موضوعی که ابتدا به آن پرداخته می¬شود، جابه¬جا کردن بدون گرفتن و غیرفعال یک شیء خاص در مسیرهای دایره¬ای شکل است. به همین منظور مکانیزمی معرفی می¬شود که متشکل از دو جزء بستر جابه¬جایی و شیء جابه¬جا شونده است. بستر جابجايي يك سطح شیب¬دار ساده بوده و شيء مورد نظر یک مخروط ناقص قائم است. تحليلهاي سينماتيكي و ديناميكي مشخص مي¬كند که برای اینکه جابه¬جایی این شیء منطبق بر مسیر از قبل تعیین باشد، باید شکل هندسی آن اصلاح شود. دو ايده¬ی جدید براي اصلاح شيء معرفی می¬شود و یکی از این اشیاء اصلاح شده در گام بعدی به عنوان چرخ¬های یک مكانيزم متحرک غیرفعال مورد استفاده قرار می¬گیرد. در واقع چرخ¬های گفته شده وظیفه¬ی هدایت مكانيزم گفته شده را بر عهده دارند. این مكانيزم ربات چرخ¬دار غیرفعال PWR نامیده می¬شود و به علت ساختار خاصش می¬تواند به صورت غیرفعال بر روی یک سطح شیب¬دار ساده در امتداد مسیرهایی دایروی و قابل پیش¬بینی حرکت کند. با قرار دادن اجسام مختلف بر روي این ربات می¬توان آنها را در مسیرهایی منطبق با مسیر ربات جابه¬جا کرد. این مسأله مستلزم برقراری حالت گرسپ پویا بین اشیاء جابه¬جا شونده و سطح بدنه¬ ربات است. شرایط لازم برای برقراری این حالت در مورد اشیایی با برخی شکل¬های هندسی به دست آورده شده است. جهت صحه گذاری عملکرد مکانیزم معرفی شده از برخی شبیه سازی¬ها در نرم¬ افزار تحلیل دینامیکی ADAMS و نیز برخی آزمایش-ها استفاده شده است. در واقع در این شبیه سازی¬ها ابتدا یک مکانیزم با مقادیر مشخصی برای پارامترهای آن در نرم افزار CATIA ساخته شده و به محیط نرم افزار ADAMS منتقل می¬شود. سپس بر اساس روابط به دست آمده در این پایان¬نامه مسیری که باید شیء یا ربات جابه¬جا شونده به صورت غیرفعال طی کند محاسبه می¬شود. در گام بعدی، شبیه سازی جابه¬جایی غیر فعال مکانیزم انجام می¬شود و نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نتایج به دست آمده از روابط مقایسه می¬شوند. نزدیک بودن این نتایج می¬تواند صحت روابط به دست آمده در کار انجام شده در پایان¬نامه حاضر را تأیید کند.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Akbarimajd, AdelUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
zakavi, Seyed javidUNSPECIFIED
mirzaeeziapour, BehrouzUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 25 Nov 2018 19:37
Last Modified: 25 Nov 2018 19:37
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2202

Actions (login required)

View Item View Item