בדיקת מצב סינגולרי בעזרת שיטת ההרכבה וקו שווה מומנט

אבשלום שפר עופר שי
הנדסה מכנית, אוניברסיטת תל-אביב

שיטת ההרכבה וקו שווה מומנט הינה שיטה חדשה לבדיקת מצב סינגולרי וקביעת גודל מטריצת היעקוביאן של מבנה. עיקר השיטה מודגמת על מבנה Stewart Platform אך למעשה היא אינה מוגבלת למבנה זה או אחר. מבנה Stewart Platform בנוי משני גופים המחוברים ביניהם על ידי 6 רגליים אשר יכולים להתארך. גוף אחד נקרא `בסיס` והשני נקרא `פלטפורמה`. לסטיוארט מספר יתרונות חשובים על פני מבנים רובוטים טוריים. אחד הנתונים החשובים אותם יש לדעת לצורך אנליזה ובניית רובוטים מקביליים אלו המצבים המיוחדים, הסינגולריים.

לצורך איפיון מצב סינגולרי לפי השיטה אותה אנו מציגים, יש להבין מהו כוח עצמי (Self-Stress), הנוצר מקונפיגורציה גיאומטרית של המבנה, הפועל במוטות המבנה. באופן כללי, כוח עצמי הפועל במוטות המבנה מעיד בין השאר שהמבנה נמצא במצב סינגולרי. שיטת ההרכבה בנוייה מהרכבה של חוליה אחר חוליה. בכל שלב מתבצעת בדיקה האם צמתי הקצה ביניהם נכנסת החולייה הם מוביליים או קבועים. כאשר 2 צמתי הקצה אשר ביניהם נכנסת החוליה החדשה אותה ברצוננו להרכיב אינם ניתנים לתזוזה משמע שכאשר נרכיב אותה יווצר כוח עצמי באותה חוליה והמבנה יכנס למצב סינגולרי. בנוסף, פיתחנו נוסחה לקביעת סדר גודל מטריצת היעקוביאן של המבנה, נתון שמאפשר לדעת כמה רגליים תלויים ליניארית ברגלים אחרות של המבנה. בהרצאה תושווה השיטה עם שיטות ידועות שדווחו בספרות. אחד מיתרונות השיטה המוצעת הוא בכך שהיא אינה מוגבלת למבנה זה או אחר- יש באפשרותה לקבוע עבור מבנה נתון האם הוא נמצא במצב סינגולרי.









Powered by Eventact EMS