مدل بهبود یافته ی پای ربات راه رونده ی دوپا بر اساس مطالعه ی عملکرد پای انسان

از دیرباز انسان در آرزوی ساخت ماشینی مشابه خود و با توانایی هایی برابر با خود و یا بیشتر از آن بوده است. این آرزوی دیرینه ی بشری در دهه های آخر قرن بیستم مبدل به واقعیت شده و ربات های انسان نمای مختلف با قابلیت های متفاوت طراحی و ساخته شدند. اما تا کنون راه رفتن این ربات ها با راه رفتن طبیعی انسان فاصله ی زیادی داشته و نیاز به بهبود این فرآیند در ربات های انسان نما احساس می شود. عوامل بسیاری در نزدیک تر کردن این فرآیند به فرآیند مشابه در انسان نقش دارند، از جمله نحوه ی طراحی لینک های مختلف ربات، چگونگی مفصل بندی ها، استراتژی کنترل مناسب و مسیر مطلوب. زمانی می توان این فرآیند را مشابه فرآیند راه رفتن در انسان نمود که در زمینه ی عملکرد بدن انسان به خصوص پا مطالعه و تحقیق کافی به عمل آید. در واقع این مطالعات بیومکانیکی پیش زمینه ای برای ارایه ی مدل مناسب رباتیکی به حساب می آیند. در این پایان نامه، ابتدا پای انسان و عملکرد آن در راه رفتن مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد، سپس معادلات سینماتیکی و دینامیکی ربات های دو پا استخراج می گردند، پس از آن یک مدل نمونه انتخاب و مدلی بهبود یافته برای پای ربات (ساق به پایین) بر اساس مطالعات بیومکانیکی پا و پس از انجام چند مورد تغییر در مدل نمونه ارایه می-گردد. کنترل اعمالی برای ربات، تطبیقی-مقاوم در نظر گرفته شده و در نهایت شبیه سازی سیستم کنترلی مدار بسته ی ربات دوپا انجام می گیرد. نتایج این شبیه سازی که در نرم افزار رایانه ای انجام گردیده در قالب شکل ها و نمودارهایی نشان داده شده اند. نتایج نشان می دهند که ربات قابلیت راه رفتن را در عین حفظ تقریبی پایداری و مصرف انرژی مناسب برای یک نیم گام دارد. همچنین مدل بهبود یافته ربات از پایداری بهتر و بیشتری نسبت به مدل نمونه برخوردار است و مصرف انرژی آن نیز کاهش می یابد.