Vibration Analysis of a 5-DOF Long-Reach Robotic Arm
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, dynamic and vibration characteristics of a newly developed 5-degrees-of-freedom (5-DOF) long-reach robotic arm for farm applications is studied through finite element analysis (FEA), as well as experimentally. The new manipulator is designed to be light and compact enough that it can be mounted on a small vehicle for farm applications. A finite element model of this novel manipulator was established using a commercial FEA software. FEA was carried out for two different configurations of the manipulator (fully-extended and vertical half-extended). The fully-extended configuration provides the longest reach of the arm and is one of the most commonly used poses in farm applications; vibrations of this configuration are highly affected by its base excitation. The FEA results indicated that the first six natural frequencies of the manipulator for the two configurations considered were between 4.4 to 41.6 (Hz). Modal analysis on the fully-extended configuration was completed using experimental modal analysis to verify the finite element results. In the experiments, acceleration data were obtained utilizing sensors, and were post-processed using Fast-Fourier Transforms. The first six natural frequencies and their corresponding mode shapes were obtained using FEA and also experimentally, and the results were compared; the comparison showed good agreement, with less than 10% difference. Our verified FE model provides a reliable basis for future vibration control for the newly developed robotic arm for different applications. A harmonic response simulation was also carried out using an experimentally corrected FE model; this provides a good understanding of the dynamic behavior of the newly developed arm under base excitation. This paper offers an experimentally corrected FEA model for a large manipulator with base excitation for farm applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».