کتاب آنالیز مکانیزم ‌ها و ربات ‌ها با MATLAB نوشته دن بی مارگیتو

کتاب آنالیز مکانیزم ‌ها و ربات ‌ها با MATLAB نوشته دن بی مارگیتو

کتاب آنالیز مکانیزم ‌ها و ربات ‌ها با MATLAB

در این بخش کتاب آنالیز مکانیزم ‌ها و ربات ‌ها با MATLAB با عنوان انگلیسی Mechanisms and Robots Analysis with MATLAB نوشته دن بی مارگیتو (Dan B. Marghitu) را برای علاقه مندان به مهندسی مکانیک و مهندسی رباتیک آماده کرده ایم که در قالب ۷ فصل و ۴۸۰ صفحه به زبان انگلیسی  ارائه شده است. در ادامه به معرفی کتاب، فصل بندی ها و فهرست مطالب ارائه شده در آن پرداخته و لینک خرید کتاب قرار داده شده است.

پیشگفتار

مکانیزم ها و ربات ها (Mechanisms and Robots) اجزای مهم سیستم های مکانیکی هستند و برای انتقال نیرو، گشتاور و انجام دقیق حرکت و کار مورد استفاده قرار می گیرند. دانش سینماتیک و دینامیک زنجیره های سینماتیکی (یعنی مکانیزم ها و ربات ها) جهت طراحی و کنترل آنها از اهمیت بسیار بالای برخوردار می باشد. MATLAB ابزار مدرنی است که روش های محاسبات ریاضی را دگرگون ساخته، زیرا MATLAB فقط امکان محاسبات عددی را فراهم نمی کند بلکه محاسبات تحلیلی را با بکارگیری کامپیوتر آسان کرده است.

کتاب آموزشی متلب پیش رو که به زبان انگلیسی ارائه شده، نرم افزار MATLAB را به عنوان ابزاری برای حل مسائل مکانیزم ها و ربات ها معرفی می کند و هدف آن نشان دادن راحتی کار با متلب برای آنالیز مکانیزم ها و ربات ها و حل مسائل نمونه با دستورات MATLAB می باشد، برنامه متلب در به دست آوردن حل هر مسئله در مکانیزم ها یا ربات ها بسیار مفید است. این کتاب آموزشی شامل تعداد زیادی از مسائلی است که با به کارگیری MATLAB حل می شوند. برنامه های جامعی در پیوست انتهایی کتاب موجود می باشد.

فصل بندی های کتاب

فصل اول توضیح اصول زنجیره های سینماتیکی حلقه باز و بسته، درجه آزادی، اتصالات، دیاد ها و حلقه های مستقل می باشد. در فصل دوم استفاده از MATLAB برای یافتن موقعیت مکانیزم های صفحه ای با روش کارتزین مطلق تشریح می شود. موقعیت اتصالات برای محاسبه یک زاویه ورودی و برای یک چرخش کامل لینک ورودی محاسبه می شوند، یک تابع m-file خارجی می تواند جهت محاسبه موقعیت ها ارائه شود. سپس خط سیر یک نقطه روی یک لینک با حرکت کلی صفحه ای با به کارگیری MATLAB ترسیم می گردد. در فصل سوم سرعت ها و شتاب ها بررسی می شوند. نرم افزار متلب ابزار مناسبی برای توسعه حل تحلیلی و نتایج عددی برای سینماتیک با به کارگیری روش های کلاسیک می باشد. روش دیفرانسیلی و دستگاه حاصل از معادلات حلقه های مستقل می باشد.

در فصل چهارم، نیروی اتصالات در سه روش با بکارگیری دیاگرام آزاد هر لینک، دیاگرام آزاد دیادها و روش حلقه محاسبه می شوند. توابع MATLAB همچنین برای یافتن و حل معادلات جبری حرکت به کار گرفته می شوند. مسائل دینامیک با روش نیوتن اویلر در فصل پنجم ارائه می شود. معادلات حرکت استنتاج شده با محاسبات پارامتری و دستگاه معادلات دیفرانسیل با روش های عددی حل می شوند. سر انجام، در فصل آخر کامپیوتر برای یافتن معادله لاگرانژ و معادلات دینامیکی کین برای ربات های خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

مقدمه

با توجه به روند رو به رشد محاسبات با رایانه و وجود نرم افزار قدرتمندی مانند MATLAB که علاوه بر فراهم آوردن محاسبات عددی، امکان محاسبات پارامتری را نیز فراهم آورده است. اساتید و متخصصین هر یک از شاخه های علوم و مهندسی سعی در به کارگیری این نرم افزار قدرتمند به طور تخصصی در رشته خود را دارند. کتابی که پیش رو دارید تلاشی است در زمینه آموزش نرم افزار متلب در آنالیز مکانیزم ها و ربات ها (آنالیز سینماتیک و دینامیک) که می تواند به عنوان مکمل مراجع دروس دینامیک ، دینامیک ماشین و طراحی مکانیزم ها در دوره کارشناسی مهندسی مکانیک و همچنین راهنمایی برای انجام پایان نامه های دوره کارشناسی و پروژه های درسی دروس رباتیک پیشرفته و طراحی مکانیزم های پیشرفته دوره کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک قرار گیرد.

به طوری که علاوه بر مرور سرفصل های اصلی این دروس امکان حل مسائل، تمرین ها و پروژه های تعریف شده در این دروس را به سادگی به کمک MATLAB فراهم می آورد به طوری که از گرفتار آمدن در کار طاقت فرسای انجام حجم زیادی از عملیات و محاسبات ریاضی اجتناب می شود که این امر موجب صرف زمان بسیار کمتر و پرهیز از خطا های محاسباتی در حل مسائل و انجام پروژه ها می گردد.

فهرست مطالب کتاب آنالیز مکانیزم ‌ها و ربات ‌ها با MATLAB

فصل اول: مقدمه

  • درجه آزادی و قابلیت حرکت
  • اتصالات سینماتیکی
  • دیاد
  • حلقه های مستقل
  • تجزیه مکانیزم های صفحه ای

فصل دوم: آنالیز مکان

  • روش کارتزین مطلق
  • مکانیزم لنگ لغزنده (RRRT)
  • مکانیزم چهار میله ای (RRRR)
  • مکانیزم (R-RRT-RRT)
  • مکانیزم (R-RRT-RRT): دوران کامل
  • روش ۱: شرایط قیدی
  • روش ۲: تابع فاصله اقلیدسی
  • مسیر حرکت یک نقطه ای از اهرم در حرکت کلی صفحه ای
  • ایجاد یک فیلم

فصل سوم: آنالیز سرعت و شتاب

  • مقدمه
  • میدان سرعت جسم صلب
  • میدان شتاب جسم صلب
  • حرکت نسبی یک نقطه نسبت به جسم صلب
  • مکانیزم لنگ لغزنده (RRRT)
  • مکانیزم چهار میله ای (RRRR)
  • معکوس مکانیزم لنگ لغزنده (RRRT)
  • مکانیزم (R-RRT-RRT)
  • روش مشتق گیری
  • معادلات حلقه های مستقل

فصل چهارم: آنالیز نیروهای دینامیکی

  • معادلات حرکت برای حرکت کلی صفحه ای
  • روش دالامبر
  • دیاگرام جسم آزاد
  • آنالیز نیرو با استفاده از دیادها
  • دیاد RRR
  • دیاد RRT
  • دیاد RTR
  • آنالیز نیرو به روش حلقه
  • مکانیزم لنگ لغزنده (RRRT)
  • نیروها و گشتاورهای اینرسی
  • نیرو اتصالات و گشتاور محرک
  • مکانیزم (R-RRT-RRT)
  • نیروها و گشتاورهای اینرسی
  • نیرو اتصالات و گشتاور محرک

فصل پنجم: دینامیک مستقیم: معادلات حرکت اولر- نیوتن

  • آونگ
  • آونگ دو درجه آزادی
  • بازوی مکانیکی یک درجه آزادی صفحه ای (بدون درجه آزادی مجری نهایی)
  • بازوی مکانیکی دو درجه آزادی صفحه ای (بدون درجه آزادی مجری نهایی)

فصل ششم: دینامیک تحلیلی مکانیزم های زنجیره باز

  • مختصات عمومی و قیود سینماتیکی
  • قوانین حرکت
  • معادلات لاگرانژ برای بازوی مکانیکی دو درجه آزادی
  • ماتریس تبدیل دوران
  • بازوی ربات RRT
  • دینامیک مستقیم
  • دینامیک معکوس
  • معادلات دینامیکی کین
  • بازوی ربات RRTR

فصل هفتم: مسائل

  • مجموعه مسائل مکانیزم ها
  • مجموعه مسائل ربات ها

پیوست: برنامه ها

  • پیوست A: برنامه های فصل ۲: آنالیز مکان
  • پیوست ۱٫A: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT)
  • پیوست ۲٫A: مکانیزم چهار میله ای (R-RRR)
  • پیوست ۳٫A: مکانیزم (R-RTR-RTR)
  • پیوست ۴٫A: مکانیزم (RTR-RTR) دوران کامل
  • پیوست A5: مکانیزم (RRTR-RTR) دوران کامل با استفاده از تابع فاصله اقلیدسی
  • پیوست ۶٫A: مسیر یک نقطه بر روی میله رابط مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT) در حرکت صفحه ای
  • پیوست ۷٫A: مسیر یک نقطه بر روی میله رابط مکانیزم چهار میله ای (R-RRR) در حرکت صفحه ای
  • پیوست ۱٫B: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT)
  • پیوست ۲٫B: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT)
  • پیوست ۳٫B: مکانیزم لنگ لغزنده معکوس (R-RRT)
  • پیوست ۴٫B: مکانیزم (R-RTR-RTR)
  • پیوست ۵٫B: مکانیزم (R-RTR-RTR) از روش مشتق کیری
  • پیوست ۶٫B: مکانیزم لنگ لغزنده معکوس از روش مشتق کیری
  • پیوست ۷٫B:مکانیزم (R-RTR) از روش مشتق گیری
  • پیوست ۸٫B: مکانیزم (R-RRR) از روش مشتق گیری
  • پیوست ۹٫B: مکانیزم (R-RTR-RTR) از روش حلقه
  • پیوست C: برنامه های فصل ۴: آنالیز نیروهای دینامیکی
  • پیوست C1: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT) به روش نیوتن – اویلر
  • پیوست ۲٫C: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT) به روش دالامیر
  • پیوست ۳٫C: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT) به روش دیاد
  • پیوست ۴٫C: مکانیزم لنگ لغزنده (R-RRT) به روش حلقه
  • پیوست ۵٫C: مکانیزم (R-RTR-RTR) به روش نیوتن – اویلر
  • پیوست ۶٫C: مکانیزم (R-RTR-RTR) به روش دیاد
  • پیوست ۷٫C: مکانیزم ( R-RTR-RTR) به روش حلقه
  • پیوست ۱.D: آونگ
  • پیوست ۲٫D: آونگ با استفاده از (R(t,x)) m-file
  • پیوست ۳٫D: آونگ دو درجه آزادی
  • پیوست ۴٫D: آونگ دو درجه آزادی با استفاده از (RR.m) m-file
  • پیوست ۵٫D: بازوی ربات تک لینکی صفحه ای
  • پیوست ۶٫D: بازوی ربات تک لینکی صفحه ای با استفاده از (Rrobot.m) m-file
  • پیوست ۷٫D: بازوی ربات دو لینکی با استفاده از (RRrobot.m) m-file
  • پیوست ۱: معادلات لاگرانژ برای بازوی ربات دو لینکی
  • پیوست ۲٫E: دینامیک معکوس بازوی ربات دو لینکی
  • پیوست ۳٫E: بازوی ربات RRT
  • پیوست ۴٫E: دینامیک معکوس بازوی ربات RRT
  • پیوست ۵٫E معادلات دینامیک کین برای بازوی ربات RRT
  • پیوست ۶٫E: بازوی ربات RRTR

مراجع


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید