یک گریپر قابل برنامه ریزی حساس به سفتی برای جابجایی اشیاء در سیستم های هپتیکی و رباتیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک و صنایع، دانشگاه سلطان قابوس، مسقط، عمان

چکیده

در این مقاله روشی جدید برای جابجایی یک شیء ارائه می‌شود. این روش مبتنی بر استفاده از گریپری هوشمند جهت تشخیص سفتی جسم و سپس تنظیم قابل برنامه‌ریزی میزان نیروی اعمالی به جسم برای جابجایی آن است. اجزای اصلی این سیستم شامل چهار بخش سنسوری (سنسورهای اندازه‌گیری نیرو و جابجایی)، الکتریکی (مدارات الکتریکی، سیستم پردازش اطلاعات لمسی و کنترل نیروی گیره‌بندی)، مکانیکی (مکانیزم گریپر و سیستم محرکه) و نمایشگر خروجی است. در این سیستم با یک پتانسیومتر مقدار جابجایی گیره گریپر به دست آمده و برنامه ریزکنترل‌گر با لاپس  خورد نیروی دریافت‌شده توسط لودسل نصب شده در محل گریپر مقدار سفتی را محاسبه می کند و سپس به موتور گریپر فرمان می دهد دو انگشت گریپر به چه میزان به یکدیگر نزدیک شوند تا بتوانند جسم را با نیروی مشخصی گرفته و جابجا کنند. نتایج آزمایش ها بر روی انواع جسم ها با سفتی های مختلف نشان‌دهنده‌ی موفقیت سیستم در بدست‌آوردن سفتی جسم و اعمال نیروی گیره بندی برنامه ریزی شده بر آن می‌باشد. این گریپر می تواند در انواع واسطه های هپتیکی یا سیستم های رباتیک برای جابجایی اشیا به کار می‌رود.

کلیدواژه‌ها


[1]  Salisbury J. K., Interpretation of contact geometries from force measurements,  in: M. Brady and R. Paul(eds.), Robotics Research: The First International Symposium, pp.567-577, MIT Press, Cambridge, MA, 1984.
[2]  Bicch A. i and Dario P., Intrinsic tactile sensing for artificial hands, in: R. Belles and B. Roth (eds.), Robotics Research: The Fourth International Symposium, pp. 83-90, MIT Press, Cambridge, MA, 1987.
[3]  Bicchi A., Salisbury J. K. and Dario P., Augmentation of grasp robustness using intrinsic tactile sensing, Proc. IEEE Int. Conf Robotics and Automation, pp. 302-307, Scottsdale, AZ, U.S.A, 1990.
[4]  Bicchi A., Bosio L., Dario P., Guiggiani M., Manfredi E. and Pinotti P. C., ‘Leg-ankle-foot system for investigating sensor-based legged locomotion, Proc. IEEE IROS’89, pp. 634-638, Tsukuba, Japan, 1989.
[5]  Eltaib M. E. H., Hewit J.R., Tactile Sensing technoligy for minimal access surgery-a review, Mechatronics, Vol.13, pp.1163-1177, 2003.
[6]  Kattavenos N., Lawrenson B., Frank T.G., Pridham M. S., Keatch R. P., Cuschieri A., Force-sensitive tactile sensor for minimal access surgery, Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies, Vol.13, pp. 42-46, 2004.
[7]  Schostek S., Ho C. N., Kalanovic D., Schurr M.O., Artificial tactile sensing in minimally invasive surgery- A new technical approach, Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies, Philadelphia, Vol.15, pp. 296-304, 2006.
[8]  Hosseini S. M., Kashani S. M., Najarian S., Panahi F., Mousavi Naeini S. M., Mojra A., A medical tactile sensing instrument for detecting embedded objects, with specific application for breast examination, The international journal of medical robotics and computer assisted surgery, Vol. 6, pp 73-82, 2010.
[9]  Afshari E., Najjarian S., Mazaheri K., Simforoush N., S.hajizadeh farkoush, Design and fabrication of a new tactile sensor system use in laparoscopic surgery to remove kidney stones, Tapesh promoting sientific journal, Vol. 15, No. 27, pp. 6-11, 2013.
[10]         Johnson K. L., Kendall K., Roberts A. D., Surface Energy and the Contact of Elastic Solids, Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 324, No. 1558, pp. 301-313, 1971.