Search results: Found 6

 Listing 1 - 6 of 6 Sort by Relevance Year-Descending Year-Ascending

Article
The Geometrical Analysis Accuracy for Parallel Robotic Mechanisms

Author: Hassan M. Alwan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 15 Pages: 3118-3129
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

The geometrical analysis of the robotic mechanisms means the formulation of the position equation of the mechanism in terms of dependent and independent coordinates. This function should describe the position of its links and the end effecter (or moving platform center) in terms of dependent and independent coordinates.In this paper will be derived a mathematical model, that is, a model in terms ofdependent and independent generalized coordinates, for the position accuracy of the end effecter (platform) of the closed kinematics robotic mechanisms. In these types of mechanisms it is necessary to solve the inverse problem of the geometrical analysis. Thesolving of the inverse problem in the robotic systems means the definition of independent coordinates on preset values and evaluation of the dependent coordinates with several degrees of mobility.The aim of this paper is to obtain a new mathematical formulation for evaluation of the deviation of the end effecter position due to the deviation of the independent coordinates. It will be evaluated only the deformations of the arms caused by the weights and the forces.

Keywords

Article
Effect of Friction Forces in Robotic Mechanism Joints on the Dynamic Analysis
تاثير قوى الاحتكاك في مفاصل منظومة الروبوت على الحسابات الديناميكية

Author: Hassan M. Alwan حسن علوان
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2014 Volume: 7 Issue: 4 Pages: 331-342

Abstract

Dynamic analysis of parallel robotic mechanisms plays a vital role in the design and control of such robotic mechanisms. To simplify the dynamic analysis formulation, many researches had been done assuming the robotic mechanism joints as ideal joints (without friction). This paper represents a novel mathematical model for evaluation of friction forces, torques acting in the spherical, prismatic joints of parallel robotic mechanism and their effect on the dynamic formulation of any parallel robotic mechanism. The aim of this paper is to obtain a new mathematical formulation for evaluation of the dynamic analysis in non – ideal robotic mechanism. The results show that the friction forces and torques acting on the robotic mechanism joints have actual effects on the actuators to implement the same tasks. The actuators forces shall be increased about ten percentages than the power of the actuators in case of ideal robotic joints

ان الحسابات الديناميكية لاي منظومة روبوت متوازي تلعب دورا كبيرا في تصميم الروبوت وحسابات منظومة السيطرة لهكذا نوع من الروبوتات. لغرض تبسيط معادلات الحسابات الديناميكية لهذه الروبوتات تم انجاز مجموعة من الابحاث مع الاخذ بالافتراض هو ان مفاصل هذه الروبوتات ذات طبيعة مثالية (بدون قوى احتكاك). هذا البحث يستعرض طريقة رياضية جديدة لحساب قوى الاحتكاك وعزوم الاحتكاك التي تؤثر في مفاصل الروبوت الكروية والمستقيمة وحساب تاثير هذه القوى والعزوم على الحسابات الديناميكية للروبوت بصورة عامة. بينت النتائج بان لقوى الاحتكاك تاثير فعلي على المحركات لتنفيذ نفس المهمات للروبوت . ان القوى التي يسلطها المحركات يجب ان تزداد حوالي عشرة بالمائة عنها في حالة استخدام مفاصل مثالية للروبوت. ان هدف هذا البحث هو لايجاد معادلة رياضية للحسابات الديناميكية للروبوت ذو المفاصل غير المثالية (ذات الاحتكاك).

Keywords

Article
Hyperelastic Constitutive Modeling of Rubber and Rubber- Like Materials under Finite Strain
التمثیل بالأنموذج المفرط الاستطالة للمواد المطاطية وشبھ المطاطیة عند الانفعالات الكبیرة

Authors: Hassan M. Alwan --- Muhsin N. Hamza
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 13 Pages: 2560-2575
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

This paper is concerned with determining material parameters forincompressible isotropic hyperelastic strain–energy functions. A systematicprocedure analysis is implemented based on the use of least squares optimizationmethod for fitting incompressible isotropic hyperelastic constitutive laws toexperimental data from the classical experiments of Treloar [3] on natural rubber.Two phenomenological constitutive models are used to fit the experimental dataof natural rubber, these are Mooney-Rivlin and Ogden models. The materialparameters using Mooney-Rivlin are obtained using the linear least squaresmethod, while for Ogden model the material coefficients are nonlinear,consequently the nonlinear least squares approach has been used. In this work thenonlinear least squares method with trusted region TD have been used usingMATLAB Ver. 7 to find these coefficients. The comparison shows that the presentmathematical formulations are correct and valid for modeling rubbery materials.Also it was found that Mooney-Rivlin model is suitable when the deformation isnot to exceed 100%, while Ogden model is more appropriate when deformationexceed 100%. In addition, as the degree of non-linearity in material behaviourincreases more material coefficients are required.

يهتم هذا البحث بايجاد معاملات المادة لدوال الانفعال- الطاقة للمواد المفرطة الاستطالةاللاانضغاطية. اعتمد التحليل على الاستخدام الامثل لطريقة المربعات الصغرى لاحكام معادلاتالتصرف المفروضة رياضيا مع تلك المقابلة لها عمليا، حيث ان البيانات العملية اعتمدت بياناتتريلير الخاصة بالمطاط الطبيعي [ 3]. تم في هذا البحث استخدام طريقتيين: طريقة موني –رفلن و طريقة اوجدن. عند استخدام طريقة موني – رفلن تم ايجاد المعاملات الخاصة بالموادالمطاطية اعتمادا على استخدام طريقة المربعات الصغرى الخطية. بينما اعتمدت طريقةالمربعات الصغرى اللاخطية عند استخدام طريقة اوجدن، حيث تم ايجاد المعملات بهذة الطريقةباعتماد منطقة وثوقية معينة. اظهرت النتائج ان الاشتقاق MATLAB باستخدام برنامج الالرياضي المتبع صحيح وان طريقة موني – رفلن مناسبة عندما تكون الاستطالات اقل اوتساوي 100 %، بينما يفضل استخدام طريقة اوجدن في حالة الاستطالات الاكبر. كذلك تكونالحاجة اكبر لمعاملات اكثر عند ازدياد درجة اللاخطية لتصرف المادة.

Keywords

Article
Dynamic Analysis of Gough-Stewart Platform Manipulator
الحسابات الديناميكية للمناول نوع كوف – ستيوارت

Authors: Muhsin N. Hamza --- Hassan M. Alwan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 16 Pages: 5246-5255
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

A novel derivation to evaluate all the controlled forces which cause by the motors and effected along the prismatic joints on the legs of the Gough-Stewart platform manipulator based on the virtual work method is proposed in this paper. In this paper the manipulator can be considered as a multibody mechanism with rigid elements. It can be assumed that the manipulator motion was known. The aim of the dynamic analysis in this paper is to evaluate all the controlled forces which necessary to implement the manipulator programming motion

تم في هذا البحث استخدام طريقة جديدة واشتقاق جديد لحساب كل القوى المسيطر عليها التي تولدها محركات الروبوت في المفاصل الطولية في ارجل الروبوت نوع ستيوارت. لقد تم اعتماد طريقة احتساب الجهد الافتراضي بعد ان تم اعتبار الروبوت الية ميكانيكية متكونة من عدة اجسام صلبة, وان حركة الروبوت معلومة ما بين نقطتين معلومتين. لقد تم اعتبار الارجل بدون اية انحناءات جانبية ناتجة من جراء تاثير القوى المختلفة المؤثرة عليها. ان الهدف الرئيسي من هذا البحث هو ايجاد طريقة علمية لاحتساب جميع القوى المسيطر عليها في محركات الروبوت والتي تعتبر ضرورية لانجاز الحركة المبرمجة للروبوت بين نقطتين معلومتين

Keywords

Article
Singularity Analysis of Parallel Robot with Six Degrees-Of-Freedom of Six Legs
تحليل التفرد في الروبوت المتوازي ذو الست درجات من الحرية ويملك ستة ارجل

Authors: Hassan M. Alwan --- Hayder Sabah Ahmed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 4 Part (A) Engineering Pages: 960-972
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

This paper suggests a mathematical solution to parallel manipulator with six degrees of freedom and follows the movement on a specific track to evaluate the singularity position. Mathematical equation was derived based on the fundamental principles of the coordinate and orientation vectors of the moving platform center.According to this equation, each leg length was calculated. It means that the independent coordinates (linkage length) was calculated with respect to the dependent coordinates (coordinate and orientation of the moving platform center) by using (MathCad 14) software.By solving the forward kinematics, the coordinate and orientation of the moving platform center were evaluated when this center was moving in a specific track. The center of moving platform moved between two points.When the robot moved using animated program turns the moving platform to imaginary at (position 4), when lose control of the robot and this is a big problem occurs in special cases when the movement of the robot is called singularity.

يقترح هذا البحث ايجاد حلا رياضيا لروبوت ذو ستة درجات حرية ومتابعة حركته على مسار معين لأيجاد مناطق التفرد. تم اشتقاق معادلة رياضية بالاعتماد على المبادئ الاساسية للمتجهات تعطي هذه المعادلة تحليلا رياضيا دقيقا لموقع مركز المنصة المتحركة. وفقا لهذه المعادلة الرياضية تم حساب طول كل رجل. وهذا يعني ان الاحداثيات الغير معتمدة (أطوال الوصلات) تم حسابها بالاعتماد على الاحداثيات المعتمدة ( أحداثيات و توزيع زوايا مركز المنصة المتحركة). تم حساب الاطوال باعطاء موقعها عن طريق التحليل الكينماتيكي العكسي عندما يكون مركز المنصة المتحركة في مسار معين وكذلك معرفة موقع واتجاه مركز المنصة المتحركة من خلال حساب التحليل الكينماتيكي الامامي (التقدمي) ويتم ذلك بأستخدام برنامج ( ماثكاد 14).عند تحريك الروبوت باستخدام البرنامج تنقلب المنصة المتحركة بزاوية خيالية عند الموقع ٤ وعند ذلك نفقد السيطرة على الروبوت مما يدل على الوقوع أو الاقتراب من موقع التفرد وهذه مشكلة كبيرة تحدث في حالات خاصة عند حركة الروبوت وتسمى ظاهرة التفرد.

Keywords

Article
Evaluation of Friction Forces in the Joints of Gough-Stewart Manipulator

Authors: Hassan M. Alwan --- Sameh Fareed Hasan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 6 Part (A) Engineering Pages: 1221-1234
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

Many of researchers neglected the effect of friction phenomena in the robotics analysis and the others investigated and studied the behavior of friction phenomena in robot joints with one type of friction. The aims of this paper is to account and investigate the friction forces in all the joints of Gough-Stewart manipulator taking into consideration two types of friction(i.e. viscous and coulomb friction) . A mathematical model is derived to evaluate the reaction forces developed in robot joints due to movement of robot. Computer codes are written using MATLAB software to solve the equations derived to simulate the friction force in the joints.

Keywords
 Listing 1 - 6 of 6 Sort by Relevance Year-Descending Year-Ascending

Resource type

article (6)

Language

English (6)

Year
 From To

2016 (1)

2014 (2)

2011 (1)

2010 (2)