طراحی مسیر پایدار ربات همکار انسان نما برای جابجایی جسم

همکاری چند ربات برای انجام کارهای پیچیده یکی از موضوعات جذاب در میان پژوهشگران عصر حاضر می باشد. در میان انواع ربات ها، ربات های انسان نما از خصوصیات ویژه ای برخوردار هستند. زیرا، این نوع ربات ها قابلیت حرکت بر روی انواع سطوح را دارند. همچنین، این گونه ربات ها در محیط های انسانی و یا کار با ابزارهای ساخته شده توسط انسان می توانند تعامل بهتری داشته باشند. در این پژوهش به طراحی مسیر پایدار ربات انسان نمای همکار برای جابجایی یک جسم پرداخته شده است. این ربات دارای 17 درجه آزادی است و قابلیت حرکت در فضای سه بعدی را دارا می باشد. برای تحلیل حرکت کلی ربات، ابتدا با نصب دستگاه های مختصات مناسب سینماتیک و دینامیک ربات استخراج و سپس معادلات حاصل، به کمک نرم افزار matlab/simmechanics اعتبارسنجی شده است. از آن جایی که ربات های دوپا اصولا ربات های کاملا ناپایداری هستند، در طراحی مسیر حرکت و عملکرد این نوع ربات ها مسأله پایداری در برابر واژگونی از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. بنابراین، در ادامه به بررسی مفهوم پایداری و معیار های آن پرداخته شده است. به دنبال آن، برای حرکت ربات ابتدا یک مسیر هموار برای سه نقطه اساسی ربات یعنی نوک پا، مفصل لگن و نوک شانه در فضای کاری طراحی شده و سپس با استفاده از سینماتیک معکوس این مسیر به فضای مفاصل نگاشت پیدا می کند. همچنین، پایداری مسیر طراحی شده بر اساس معیار نقطه گشتاور- صفر (zmp) برقرار می گردد. در نهایت، با تعمیم طراحی های انجام شده برای یک ربات، موضوع همکاری دو ربات انسان نما برای جابجایی یک جسم مطرح گردیده است. بدین منظور، اثر نیروی ناشی از جسم برای جابجایی آن توسط دو ربات همکار و همچنین تأثیر همکاری دو ربات بر روی پایداری هر ربات مورد مطالعه و بحث قرار گرفته است.