امروزه با پیشرفت علم مهندسی در زمینه‌ی پزشکی، استفاده از سیستم‌های توانبخشی رباتیکی جهت درمان ناتوانی حرکتی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است. طراحی و ساخت این دستگاه‌ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از مهم‌ترین وسایل توانبخشی مورد استفاده سیستم‌های کمک‌حرکتی پا هستند که از جمله مسائل مهم در راستای طراحی و ساخت این سیستم‌ها حرکت دادن پا بر اساس الگوی صحیح راه رفتن می‌باشد. در این مقاله طراحی یک دستگاه فعال یک درجه آزادی جهت توانبخشی پای افراد ناتوان ارائه شده‌است. مدل پیشنهادی مبتنی بر ساختار یک مکانیزم چهارمیله‌ای است که پارامترهای طراحی و ساخت آن با بکارگیری الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک به گونه‌ای انتخاب می‌شوند که حرکت پا کمترین اختلاف را با الگوی راه رفتن دارا باشد. پس از استخراج معادلات سینماتیکی حلقه بسته‌ی سیستم و حل آن‌ها، بهینه‌سازی با تمرکز بر روی هر یک از مفاصل ران و زانو به ‌طور جداگانه با تغییر مناسب ضرایب وزنی تابع هدف (W1 و W2) به انجام رسیده‌است. با توجه به تابع هدف بهینه‌سازی تعریف شده، با افزایش W1 نسبت به W2 قابلیت سیستم در نزدیک نمودن زاویه‌ی مفصل ران به تابع زمانی مطلوب و با افزایش W2 نسبت به W1 توانایی دستگاه در نزدیک کردن زاویه‌ی مفصل زانو به تابع زمانی متناظر افزایش می‌یابد. نتایج بدست‌آمده گویای توانایی دستگاه در توانمندسازی حرکت پای افراد ناتوان در جهت بازتوانی حرکت مطلوب راه رفتن برای آنهاست. تفاصيل المقالة

This study aimed to scrutinize the impact of the electrical discharge machining (EDM) parameters of A413 alloy for two cases of dielectric, one with alumina powder and one without, using Taguchi's experiment design method. The completed studies regarding the EDM of the metal-base composites reveal that insufficient research work has been carried out on this composite material. In this research, by using Taguchi's experiment design and through the simultaneous analysis of Total Normalized Quality Loss (TNQL) and Signal-to-Noise ratio (S/N) of the outputs, the impacts of the current intensity, voltage, pulse on-time, and pulse off-time on the material removal rate (MRR), surface roughness (SR), and tool wear rate (TWR) were investigated. The results showed that the use of 3g/L of alumina powder in kerosene dielectric averagely led to a 6.47%, 9.14%, and 19.40% reduction in MRR, SR, and TWR, respectively. Also, the results acquired using TNQL and S/N analyses demonstrated that the optimum experiment was composed of the third level of voltage (A3), the first level of current (B1), the first level of pulse on-time (C1), and the third level of pulse-off time (D3). It was concluded that the current intensity had the greatest impact on the MRR and SR. However, the pulse-on time had the greatest influence on the TWR. It was also observed that the MRR declined by adding 3g/L aluminum oxide powder in the kerosene dielectric which in turn caused a reduction in the SR and the TWR compared to the case of the kerosene dielectric without powder. تفاصيل المقالة

در این پژوهش، تأثیر پارامترهای ورودی ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی بر روی نانو کامپوزیت A356 تقویت شده با 5/3% آلومینا (Al2O3)، با رویکرد طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی بر مبنای آرایه متعامد L9 و تکنیک سطوح تکراری مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت. پارامترهای ورودی این آزمایش ها شامل ولتاژ (دو سطحی)، شدت ‌جریان (سه سطحی)، زمان روشنی پالس (سه سطحی) و زمان خـاموشی پـالس (سه سطحی) در نظر گرفته شد. همچنین، پـارامترهای خروجی شامل نـرخ براده برداری از قطعه کار، نرخ سایش ابزار ماشین کاری و زبری سطح قطعه کار بودند. تحلیل نتایج و بررسی نمودار‌های سیگنال به نویز توسط نرم‌افزار انجام شد. همچنین با تعیین تابع زیان مقادیر نرمال شده کل پارامترهای خروجی بر مبنای ضرایب وزنی فرضی، سطح بهینه مربوط به هر پارامتر ورودی مشخص شد و با انجام آنالیز واریانس، میزان درصد سهم هر یک از پارامترهای ورودی در واریانس کل محاسبه شد. با توجه به نتایج حاصله، تأثیر‌گذارترین پارامتر ورودی بر روی نرخ براده برداری: زمان خاموشی پالس، بر روی نرخ سایش: ابزار شدت جریان و بر روی زبری‌ سطح: زمان روشنی پالس تعیین شد. علاوه بر این، سطح اول ولتاژ (80 ولت)، سطح اول شدت جریان (10 آمپر)، سطح اول زمان روشنی پالس (35 میکروثانیه) و سطح دوم زمان خاموشی پالس (70 میکروثانیه) به عنوان سطوح بهینه پارامترهای ورودی تعیین شدند. درصد سهم پارامترهای ورودی در واریانس کل نیز برای ولتاژ، شدت جریان، زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس به ترتیب برابر 98/12، 96/20، 47/5 و 60/60 به دست آمدند. تفاصيل المقالة

در این پژوهش، تأثیر پارامترهای ورودی ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی بر روی زبری سطح قطعه‌کار از جنس ماده مرکب A413 تقویت شده با %5/2 Al2O3،‬ در دو حالت با حضور میدان مغناطیسی و بدون وجود میدان مغناطیسی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تحقیق ارائه شده با رویکرد طراحی آزمایشات به روش تاگوچی بر مبنای آرایه متعامد L9 و تکنیک سطوح تکراری به انجام رسیده است. پارامترهای ورودی این آزمایشات شامل ولتاژ (دو سطحی)، شدت‌جریان (سه سطحی)، زمان روشنی پالس (سه سطحی) و زمان خاموشی پالس (سه سطحی) در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایشات نشان دهنده کاهش زبری سطح ماشینکاری شده تا 32 درصد در حضور میدان مغناطیسی می باشد. تحلیل نتایج شامل تعیین نمودار‌های نسبت سیگنال به نویز متناظر با هر یک از پارامترهای ورودی و آنالیز واریانس توسط نرم‌افزار Minitab صورت گرفته است. نتایج بدست آمده گویای بهبود کیفیت سطح قطعه‌کار در حضور میدان مغناطیسی در مقایسه با شرایط ماشین‌کاری بدون وجود میدان مغناطیسی است. همچنین برمبنای نتایج حاصل از آنالیز واریانس در هر دو حالت مذکور، شدت جریان مؤثرترین پارامتر ورودی بر روی زبری سطح قطعه‌کار از جنس ماده مرکب A413 تقویت شده با %5/2 Al2O3،‬ تعیین شده است. تفاصيل المقالة

In this study, the impact of input parameters of Electrical Discharge Machining (EDM) on A356 nano-composite reinforced by 6% SiC was investigated and optimized using Taguchi's method based on the L9 orthogonal array and duplicated levels method. We considered voltage, current intensity, pulse on-time, and pulse off-time as the input parameters. Furthermore, material removal rate (MRR), tool wear rate (TWR), and surface roughness (SR) were taken into account as the output parameters. The analysis of results and examination of the signal-to-noise graphs (S/N) and analysis of variance (ANOVA) were performed using Minitab@16 software. Moreover, with the determination of the loss function of total normalized values of the output parameters based on assumed weight functions, the optimal level of each input parameter was established. Besides, the magnitude of contribution percentage of each of the input parameters in the total variance was computed through the variance analysis. According to the achieved results, the second level of the voltage (250 V), the first level of the current intensity (10 A), the third level of the pulse on-time (100 µs), and the first level of the pulse off-time (30 µs) were determined as the optimal input parameters. The contribution percentage of the input parameters for voltage, current intensity, pulse on-time, and pulse off-time was determined respectively to be 20.7, 62.06, 9.19, and 8.05. تفاصيل المقالة