طراحی ربات به صرفه و اقتصادی SCARA برای کاربردهای صنعتی

قیمت: 42,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

طراحی ربات به صرفه و اقتصادی SCARA برای کاربردهای صنعتی

عنوان لاتین

Design of an Economical SCARA Robot for Industrial Applications

این مقاله فرایند طراحی مکانیکی یک ربات صنعتی و به صرفه SCARA را (که FUMA SCARA نامیده می شود) که توسط تیمی از دانشجویان دانشگاه فردوسی مشهد طراحی شده است، نشان می دهد. ربات های SCARA در میان پر استفاده ترین ربات های مورد استفاده در صنعت به دلیل صلبیت ذاتی و دقت بالای آنها می باشند. فرایند طراحی شامل، طراحی مفصل ، طراحی رابط ، طراحی کنترلر و همچنین انتخاب اجزای الکتریکی و مکانیکی می باشد. چالش پیش رو استفاده از مواد و اجزای موجود در ایران و توجه به پایین نگه داشتن هزینه ها بود. ربات FUM SCARA عملکرد مورد توجهی از جمله قابلیت تکرار تقریبی ±۰.۰۱ mm، حداکثر سرعت خطی ۸.۵ m⁄s در صفحه x,y، مدت زمان گرفتن و قراردادن 0.5 ثانیه و سیستم کنترلی انعطاف پذیر را از خود به نمایش می گذارد. این ویژگی ها مطابق با ربات های صنعتی موجود است. اگرچه، بر خلاف ربات های تجاری موجود، معماری و ساخت سیستم کنترلی در FUM SCARA به منظور پیاده سازی آسان الگوریتم های کنترلی جدید طراحی شده است. در نهایت با استفاده از یک کنترلر تناسبی- انتگرال گیر- مشتق گیر (PID)، یک مسیر حرکت بحرانی در فضای کاری ربات دنبال می شود. نتایج برای مسیر حرکت با سرعت بالا خطای پایینی را نشان می دهند.

This paper presents mechanical design process of an industrial and economical SCARA robot, called FUM SCARA, designed by a team of students at the Ferdowsi University of Mashhad, in Iran. SCARA robots are among the most widely used robots in industry due to their inherent rigidity and high accuracy. The design process included, joint design, link design, controller design as well as selection of mechanical and electrical components. The challenge was to use readily available components in Iran with an eye on keeping the costs down. The FUM SCARA robot offers impressive performance such as ~±0.01 mm repeatability, maximum linear velocity of 8.5 m/s in xy plane, 0.5 seconds pick and place cycle time and a flexible control system. These specifications are in line with existing industrial robots. However, unlike the existing commercial robots, the control architecture in FUM SCARA is designed to allow for simple implementation of new control algorithms. Finally, using a PID controller, a critical trajectory in robot’s workspace is traced. Results indicate low error during the fast trajectory.