طراحی و تحلیل یک مکانیزم یک درجه آزادی برای پای ربات قورباغه ای و شبیه سازی شنا-کردن بر اساس حرکت طبیعی قورباغه

نویسندگان

نیما جمشیدی

مهرداد پورسینا

وحید ملک محمدی فرادنبه

چکیده

مطالعه بر روی مکانیزم حرکتی جانوران همواره از فعالیت های مهم در تحقیقات علمی بوده است. در دهه های اخیر مطالعه بر روی حرکت قورباغه ها در شنا کردن و پریدن و شبیه سازی این حرکات افزایش یافته است. در کار پیش رو با الگوبرداری نحوه ی عملکرد عضلات و مطالعه ی آناتومی پای قورباغه مکانیزمی طراحی شده است که حرکت طبیعی پای قورباغه را تنها با یک عملگر شبیه سازی می کند. با ارائه روش هندسی در طراحی مکانیزم، حرکت پای قورباغه با توجه به تغییر زوایای مفاصل طراحی می شود. مقدار تغییرات زاویه های اصلی در مکانیزم بر اساس تغییر زاویه ها در حرکت طبیعی قورباغه می باشد. عملگر دارای حرکت دورانی می باشد و به صورت سینوسی دوران می کند وبا فرکانس های مختلف می توان سیکل حرکتی قورباغه را ایجاد کرد. با توجه به سرعت حرکت خطی پنجه ی پا در شنای قورباغه ی طبیعی، مقدار فرکانس لازم برای عملگر به دست می آید. همچنین با وارد کردن نیرو های درگ و نیروی تولیدی توسط پنچه ی پا، شنا کردن قورباغه شبیه سازی شده است. با داشتن سرعت وشتاب حرکت، گشتاور لازم برای عملگر به دست می آید. نتایج حاصل از شبیه سازی و مقایسه ی آنها با نتایج حاصل از حرکت طبیعی قورباغه نشان دهنده ی دقت بالای مکانیزم در تقلید حرکت واقعی پای قورباغه و نحوه شنا کردن و تطبیق مقادیر سرعت و شتاب و نیروهای درگ و نیروی تولیدی محوری می باشد. با توجه به نتایج به دست آمده، می توان از مکانیزم طراحی شده برای شبیه سازی حرکت انواع قورباغه در شنا کردن استفاده کرد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

طراحی و بهینه سازی یک ربات کمکی پوشیدنی غیر فعال زانو بر اساس یک مکانیزم شش میله ای

در سال های اخیر بیماریهای مرتبط با مفصل زانو مخصوصا در سالمندان گسترده شده است. از انجا که در حین انجام فعالیت های روزانه مانند راه رفتن و دویدن وزن بدن بر روی زانو انتقال داده می شود، احتمال آسیب دیدن این عضو بیشتر می باشد. این موضوع برای افراد سالمند با توجه به ضعف عضلانی از اهمیت بیشتری برخوردار است به طوری که بیشتر افراد سالمند از بیمارهای مرتبط با زانو رنج می برند. یکی از راه های کمک به ای...

متن کامل

مدل‌سازی سینماتیکی و طراحی بهینه‌ی یک مکانیزم توانبخشی حرکت پای افراد ناتوان

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 ط...

متن کامل

طراحی، تحلیل و شبیه سازی عملکرد یک مکانیزم حرکتی ساده و مؤثر برای دستگاه تمرین راه رفتن

استفاده از تابش مایکروویو به عنوان یک روش کمکی برای کاهش زمان سنتز و رسیدن به ساختاری همگنتر، از رویکردهای جدید در سنتز پودرهای کلسیمفسفات دوفازی است. در این پژوهش مشخصهیابی نانوپودرهای کلسیمفسفات دوفازی سنتز شده به کمک مایکروویو انجام شد. تغییرات فازی، ترکیب شیمیایی، مورفولوژی و اندازه ذرات توسط تکنیکهای پراش پرتو ایکس، اسپکتروسکوپی مادون قرمز با انتقال فوریه، و و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررس...

متن کامل

شناسایی و طراحی یک ربات شش‌پای شش‌درجه آزادی

در این پژوهش ربات شش‌پایی با شش‌درجه آزادی فعال و شش‌درجه آزادی غیرفعال طراحی شده است که پاهای آن سازوکاری چهارمیله‌یی دارند. این سازوکار باعث شده است که هریک از پاهای ربات به‌جای حرکت دورانی، حرکتی رفت و برگشتی ـمانند پاهای حشرات شش‌پا ـانجام دهند. اگرچه هر پا دارای یک درجه آزادی است،به‌واسطه‌ی مفصل‌بندی‌های آن، رفتاری شبیه به حرکت پاهای یک حشره‌ی شش‌پا ایجاد می‌شود که این موضوع یکی از برتری‌ه...

متن کامل

شبیه سازی سازی شش درجه آزادی یک جسم خودگردان زیرآبی با جرم متغیر

در این تحقیق ابتدا معادلات حرکت برای یک جسم خود‏گردان زیر آبی در حالت جرم متغیر استخراج شده، معادلات مزبور به معادلات فضای حالت تبدیل گردیده و سپس نحوه انجام شبیه­سازی عددی به کمک حل این دسته معادلات تشریح شده است. از ملزومات    شبیه­سازی، محاسبه نیروها و گشتاورهای هیدرودینامیکی می‏باشند که این کمیت‏ها خود توابعی غیر خطی از متغیرهای سیستم هستند. این وابستگی به کمک ضرایب نیرو و گشتاور نشان داده‏...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 15

شماره 7 2015

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023