Mathematical modeling of flexible robot arm using finite element method
Joint Authors
Husayn, Mustafa Turki
al-Shjary, Muhammad A.
al-Robaiy, Muhammad J.
Source
Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences
Issue
Vol. 18, Issue 2 (30 Jun. 2010), pp.704-712, 9 p.
Publisher
Publication Date
2010-06-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
9
Main Subjects
Information Technology and Computer Science
Topics
Abstract AR
في هذا البحث تم اشتقاق معادلة الحركة لذراع الإنسان الآلي المرنة بمستوى واحد باستخدام طريقة العناصر المحددة (FEM) في التحليل الرياضي.
تم معاملة الذراع على أنها قطعة واحدة (SFE) و ذلك لتسهيل التمثيل الرياضي للمسألة.
تم اختيار نوعين من الشروط الحدية في المسألة الأولى مع وجود ميل في قاعدة الذراع (P-F) أما الحالة الثانية فهي بعدم وجود ميل في قاعدة الذراع (C-F).
تم تمثيل الأحمال المضافة على الذراع بواسطة إضافة كتل حسب المواقع المطلوبة, تم اختيار النقطة النهائية للذراع لإضافة الكتل باعتبارها أهم نقطة لرفع الأحمال.
كذلك تم إضافة معاملات الاحتكاك بالنسبة للذراع و مصدر تجهيز الحركة و كذلك عزم القصور الذاتي الكلي للنظام و ذلك لبيان تأثير هذه العوامل في التمثيل الرياضي.
تم تقديم معاملات الحركة بطريقتين الأولى هي طريقة المصفوفات و الثانية هي طريقة (state-space) و ذلك لتسهيل استخدام النموذج الرياضي في معادلات السيطرة.
إن النموذج فعال جدا للحسابات الرمزية بسبب العدد البسيط و المنخفض للعوامل التي يستخدمها و ذلك يرجع لاستخدام طريقة (FEM) في التحليل و كذلك يمكن استخدامه ببساطة في معادلات السيطرة.
Abstract EN
In this paper derivations of the dynamic modeling of flexible robot arm are presented, the finite element method is used in the modeling of this work.
The link is modeled as single finite element to simplify the problem; two types of boundary conditions are used; clamped-free boundary conditions, and pinned-free boundary conditions.
The payload is added to the model by attaching additional masses to the arm at any specific location, many parameters are added to the model such as total viscous friction of the system, and total mass moment of inertia of the system, to increase the validity of the model.
The model is presented in two forms the first one is traditionally formed and the second is the state-space form due to the importance of this form in the equations of the control systems.
The model is highly effective for symbolic calculations due to the simple and low number of parameters which deals with it.
American Psychological Association (APA)
Husayn, Mustafa Turki& al-Robaiy, Muhammad J.& al-Shjary, Muhammad A.. 2010. Mathematical modeling of flexible robot arm using finite element method. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences،Vol. 18, no. 2, pp.704-712.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287433
Modern Language Association (MLA)
Husayn, Mustafa Turki…[et al.]. Mathematical modeling of flexible robot arm using finite element method. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences Vol. 18, no. 2 (2010), pp.704-712.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287433
American Medical Association (AMA)
Husayn, Mustafa Turki& al-Robaiy, Muhammad J.& al-Shjary, Muhammad A.. Mathematical modeling of flexible robot arm using finite element method. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences. 2010. Vol. 18, no. 2, pp.704-712.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287433
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 711-712
Record ID
BIM-287433
