Design optimization of serial robot manipulator

Joint Authors

Alya H. A.
Ahmad, A. A.

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 17, Issue 3 (30 Jun. 2011), pp.6847-6862, 16 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2011-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Electronic engineering

Topics

Abstract AR

التصميم الهندسي الأمثل لنظام الأذرع الآلية لنوعين من الروبوت ذو ثلاثة أذرع و الآخر ذو أربعة أذرع يتضمن الاختيار الأمثل لطول و قطر الذراع مع السيطرة على مقدار التشوه الكلي الحاصل للروبوت و مقدار الإجهاد المتولد في كل ذراع.

تم تطبيق الأمثلية للحصول على أخف وزن ممكن للروبوت من خلال جعل مقطع ذراع الروبوت مسلوب مع إبقاء الذراع الأول اسطواني بما أنه يمثل قاعدة الروبوت فقط، تمت عملية الأمثلية من خلال إعطاء قيم أولية لكل من طول و نصف قطر الأذرع مأخوذة من نوعين من الروبوت أحدهما يمثل روبوت ذو ثلاثة أذرع أما الآخر يمثل روبوت ذو أربعة أذرع و تم تمثيل نتائج الأمثلية بيانيا من خلال العلاقات المختلفة بين الأبعاد (نصف القطر، الطول) و التشوه الكلي و الوزن و الإجهاد...إلخ تم تمثيلها خلال هذا العمل و التي تظهر أن الهدف من العمل قد تحقق.

النتائج أظهرت نسبة توافق عند قيمة التشوه (10-5 × 2) حيث مثلت هذه القيمة النتيجة المثلى للتصميم التي أعطت لهيكل الروبوت المتانة العالية مع الوزن الأقل مما يمكن الروبوت من تأدية مهامه بصورة مثالية.

Abstract EN

Optimal design of three links and four links serial manipulator involves striking a balance between an appropriate link length, radius, link exact end effecter deflection and the amount of stress induced in each link.

Optimization has been applied for getting a minimum robot weight through making the robot arm section tapered while keeping the first link as cylindrical tube as it represent the robot base only.

The synthesis optimization problem involves setting up guess values for links length and radius subjected to constraints of deflection, stress and geometric constraints of total robot length.

The optimization process focuses on minimization of robot weight as an objective function, the guess values has taken from three links manipulator and the industrial robot as four links serial manipulator.

The results of optimization has been plotted and represented through the different relations between the design parameters (Link radius, length and total robot deflection, total robot weight, stress etc…).

The results shows a good agreement minimizing the total deflection to(2 x 10-5 m) with this degree of precision an optimum design features may be obtained that gives a robot structure with high stiffness and minimum weight that enables the robot to do its tasks with minimum inertia effect.

American Psychological Association (APA)

Ahmad, A. A.& Alya H. A.. 2011. Design optimization of serial robot manipulator. Journal of Engineering،Vol. 17, no. 3, pp.6847-6862.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287781

Modern Language Association (MLA)

Ahmad, A. A.& Alya H. A.. Design optimization of serial robot manipulator. Journal of Engineering Vol. 17, no. 3 (Jun. 2011), pp.6847-6862.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287781

American Medical Association (AMA)

Ahmad, A. A.& Alya H. A.. Design optimization of serial robot manipulator. Journal of Engineering. 2011. Vol. 17, no. 3, pp.6847-6862.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287781

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 6854-6862

Record ID

BIM-287781