بهینه سازی الگوی فعال سازی مدل اسکلتی عضلانی در شبیه سازی پرش عمودی توسط الگوریتم ژنتیک
Abstract(in Persian; no English abstract is available)
برای شبیه سازی حرکتهای بدن همانند پرش عمودی با استفاده از مدلهای دینامیک مستقیم، میتوان از تئوری های کنترل بهینه استفاده کرد. در سالهای اخیر روش های مدرن همانند ازدحام ذرات، رقابت استعماری و الگوریتم ژنتیک برای حل مسائل بهینهسازی مطرح شده است که از رفتارهای حیوانات و پدیدههای طبیعی الهام گرفته شدهاند. در این تحقیق برای شبیه سازی پرش عمودی از یک مدل چهار لینکی صلب که شامل پا، ساق، ران و بخش چهارم شامل تنه، گردن و دستان می باشد، استفاده شد و تمامی مفاصل آن نیز لولایی و ایده آل در نظر گرفته شد. برای به حرکت در آوردن مدل و ایجاد گشتاور در مفاصل، بیست عضله موثر در حرکت پرش عمودی شبیه سازی شدند. همچنین برای شبیه سازی نیروی عکس العمل زمین از یک المان دمپر- فنر در کف پا استفاده شد و برای جلوگیری از حرکت مفاصل خارج از دامنه حرکتی، لیگامنتها نیز در مفاصل لحاظ شدند. از الگوریتم ژنتیک نیز برای تولید بهترین تحریک عصبی در جهت دستیابی به حداکثر ارتفاع پرش استفاده شد و تحریکات عضلانی تولید شده به ضریب فعالسازی عضلات تبدیل گردید. ضرایب بدست آمده نیز برای تولید نیرو به مدل عضلات اعمال شدند. همچنین تابع معیار حداکثر ارتفاع پرش در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مرکز جرم مدل پس از 533 تکرار به ارتفاع 67/121 سانتیمتری رسیده است. البته به نظر میرسد با بهبود پارامترهای این الگوریتم و ترکیب الگوریتمهای هوشمند بتوان به الگویی کاملتر دست یافت.