سنتز بهینه مکانیزم نرم صفحه ای با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

مکانیزم‌های نرم از طبیعت انعطاف‌پذیر خود برای انجام عملیات استفاده کرده و از نظر عملکردی نسبت به مکانیزم‌های سنتی دارای مزیت‌هایی می-باشند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به دقت بالاتر، طراحی یکپارچه و هزینه ساخت کمتر اشاره کرد. این مکانیزم‌ها دارای کاربردهای فراوانی در زمینه‌های مختلف از جمله سنسورها، گریپرها، سیستم‌های میکروالکترومکانیک، ربات‌های جراحی و ابزارهای با دقت بالا می‌باشند. بهینه‌سازی توپولوژی و یا استخراج ساختار بهینه مکانیزم‌های نرم صفحه‌ای با استفاده از روش رقابت استعماری، موضوع اصلی این پژوهش است. همچنین از روش الگوریتم ژنتیک برای ارزیابی و مقایسه نتایج استفاده شده است. برای تحلیل این مکانیزم‌ها که از المان‌های تیر تشکیل شده‌اند، از روش‌ المان‌محدود استفاده شده است. نتایج نشان می-دهند روش‌های بهینه‌سازی به خوبی توانسته‌اند مساله سنتز بهینه مکانیزم را حل و نتایج را بین 20 تا 30 درصد نسبت به مقالات مشابه بهبود بخشد. همچنین مقایسه دو الگوریتم مورد استفاده نشان می‌دهد که الگوریتم رقابت استعماری، که روشی برای مسایل با متغیرهای پیوسته می‌باشد، توانسته در مساله موردنظر که دارای متغیرهای گسسته می‌باشد، پابه‌پای الگوریتم ژنتیک و در برخی معیارهای مقایسه‌‌ای، بهتر از آن عمل کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات