مدل سازی در مهندسی

مدل سازی در مهندسی

مدلسازی سینماتیک-دینامیک همکار و کنترل مشترک دو ربات سری FANUC و PUMA برای عملیات جوشکاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی بابل
2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
10.22075/jme.2026.39025.2905
چکیده
همکاری بین ربات‌های سری در محیط‌های صنعتی به دلیل افزایش قابلیت‌های عملیاتی و انعطاف‌پذیری، اهمیت فزاینده‌ای یافته است. این مقاله به مدلسازی ریاضی و کنترل هماهنگ دو ربات سری FANUC Arc Mate 50iC/5i و PUMA 560 برای انجام یک عمل واحد می‌پردازد. با استفاده از روش دنویت-هارتنبرگ، مدل‌های سینماتیک مستقیم و معکوس هر ربات استخراج شده و ماتریس‌های انتقال همگن محاسبه گردید. در بخش دینامیک، معادلات اویلر-لاگرانژ برای سیستم همکار توسعه یافته و ماتریس‌های اینرسی، کوریولیس و گرانش استخراج شدند. در ادامه، با استفاده از استنتاج فازی کنترلری برای کارکرد هماهنگ دو ربات طراحی و پیاده سازی شد. دقت تمام مدلسازی‌های ریاضی با راستی آزمایی در محیط SimScape از نرم‌افزار MATLB نشان داده شد. شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی قادر به هماهنگی حرکتی دو ربات با دقت موقعیتی مناسب بوده و بیانگر این است که این پژوهش راه‌حلی نوین برای عملیات پیچیده‌ای مانند جابه‌جایی اجسام سنگین یا مونتاژ دقیق ارائه می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Cooperative Kinematic–Dynamic Modeling and Coordinated Control of Two Robots from the FANUC and PUMA Series for Welding Operations

نویسندگان English

mohammad hasan ghasemi 1
mahdi Jafari ashourabadi 2
1 Babol Noshirvani University of Technology (NIT)
2 Babol Noshirvani University of Technology (NIT)
چکیده English

Collaboration between serial robots in industrial environments has gained increasing importance due to enhanced operational capabilities and flexibility. This paper addresses the mathematical modeling and coordinated control of two serial robots—FANUC Arc Mate 50iC/5i and PUMA 560—performing a single task. Using the Denavit–Hartenberg method, the forward and inverse kinematic models of each robot are derived, and the homogeneous transformation matrices are computed. In the dynamics section, the Euler–Lagrange equations for the cooperative system are developed, and the inertia, Coriolis, and gravity matrices are obtained. Subsequently, a fuzzy inference–based controller is designed and implemented to enable coordinated operation of the two robots. The accuracy of all mathematical models is validated in the Simscape environment of MATLAB. The simulations demonstrate that the proposed algorithm can synchronize the motion of the two robots with suitable positional accuracy, indicating that this research offers a novel solution for complex operations such as heavy object manipulation and precision assembly.

کلیدواژه‌ها English

Coordinated Control
Cooperative robot
Motion Synchronization

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 23 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 02 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 31 مرداد 1405