การวิเคราะห์พื้นที่และความสามารถในการจัดการของหุ่นยนต์ขนานส่วนเกิน 4 ขาบนระนาบที่มีข้อต่อแบบหมุน

บทคัดย่อ

หุ่นยนต์ขนานบนระนาบมีความสามารถในการสร้างการเคลื่อนที่เร็วและแม่นยำ แต่ในบางท่าทางภายในพื้นที่ทำงานมีโอกาสเกิดสภาวะเอกฐาน การเพิ่มตัวขับส่วนเกินให้กับโครงสร้างเป็นอีกแนวทางในการออกแบบเพื่อลดสภาวะเอกฐานได้ งานวิจัยนี้นำเสนอการวิเคราะห์อัตราส่วนพื้นที่ทำงานและดัชนีความสามารถในการจัดการเคลื่อนที่ (Manipulability Index, MI) ของโครงสร้างหุ่นยนต์ขนานโครงสร้างส่วนเกิน 4 ขาบนระนาบ ซึ่งแต่ละขาถูกขับเคลื่อนด้วยตัวขับที่ถูกติดตั้งบนฐาน และส่งกำลังผ่านก้านแข็งและข้อต่อแบบหมุนไปยังจุดปลายแผ่นเคลื่อนที่ ขอบเขตพื้นที่ทำงานของแต่ละขาถูกสร้างจากความสัมพันธ์ทางจลนศาสตร์ ขอบเขตของทุกขาถูกนำมาพิจารณาหาพื้นที่ทับซ้อนโดยวิธีทางเรขาคณิตเพื่อให้ได้พื้นที่ทำงานของโครงสร้างทั้งหมด จุดภายในพื้นที่ทำงานเหล่านี้จะถูกนำมาวิเคราะห์ค่า MI ในกรณีศึกษาของงานวิจัยนี้ได้เปรียบเทียบค่าอัตราส่วนพื้นที่และค่า MI ของโครงสร้างขนาน 3- RRR และ 4- RRR  แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างส่วนเกิน 4-  สามารถเพิ่มค่า MI เฉลี่ยได้ 37 เท่าของโครงสร้าง 3-  เมื่อกำหนดให้ความยาวขาท่อนล่างและท่อนบนยาว 400 มม. และ 500 มม. ตามลำดับ ในขณะที่ค่าอัตราส่วนพื้นที่ทำงานของหุ่นยนต์กับพื้นที่ทำงานที่ต้องการนั้นลดลง 13.15%