بهینه سازی و آنالیز حساسیت ربات های انعطاف پذیر

در این پایان نامه، پس از ارائه مدلی از یک ربات دو بازویی صلب و انعطاف پذیر، معادلات دینامیکی حاکم بر حرکت ربات با استفاده از روش مودهای فرضی استخراج می شود. سپس، با در نظر گرفتن مسیر حرکت مطلوب برای عملگر نهایی ربات، به بهینه سازی ربات با لحاظ کردن چندین تابع هدف متفاوت پرداخته می شود. توابع هدف در نظر گرفته شده می بایست به گونه ای انتخاب شوند که علاوه بر تضمین حرکت عملگر نهایی بر روی مسیر مطلوب، از انحرافات اضافی و ناخواسته اجزاء انعطاف پذیر جلوگیری کنند. علاوه بر این، به منظور اطمینان از توقف کامل ربات در انتهای مسیر، سرعت عملگر نهایی در نقطه انتهایی مسیر نیز می بایست برابر با صفر شود. در ادامه، پس از اطمینان از حصول این اهداف، می توان کنترل بهینه زمانی ربات برای پیمودن مسیر در کمترین زمان ممکن را نیز لحاظ کرد. در تمامی این موارد، گشتاورهای ورودی موتورهای محرک دو بازو، به عنوان متغیرهای بهینه سازی در یک محدوده معین به صورتی تعیین می شوند که در صورت اعمال بر ربات، تمامی اهداف مورد نظر حاصل شوند. به منظور اطمینان از صحت نتایج حاصل، فرآیند بهینه سازی بر اساس دو روش الگوریتم ژنتیک و الگوریتم (که جزء پیشرفته ترین روش های شبه نیوتنی به شمار می رود) اجرا می شود و در پایان، نتایج حاصل با هم مقایسه می شوند. آنالیز حساسیت ربات به عنوان یک آنالیز مکمل برای یافتن موثرترین پارامتر در حل بهینه به کار می رود. در این پایان نامه برای ضرایب وزن تابع هدف و طول بازوهای ربات آنالیز حساسیت انجام شده است. پس از مشخص شدن پارامتر حساس در هر قسمت، بهینه سازی نسبت به آن پارامتر صورت می گیرد. با این کار نه تنها بهینه سازی ساده می شود، بلکه دقت بالاتر رفته و زمان کمتری برای بهینه سازی نیاز است.