مقایسه مدل ماهیچه نوع هیل و سیستم های تحریک انعطاف پذیر در کارایی دویدن ربات دوپا

پایان نامه
چکیده

امروزه ربات ها در زندگی انسان در بخش های مختلفی مورداستفاده قرار می گیرند. ربات های دوپا به دلیل شباهت ظاهری به انسان در بین دیگر ربات ها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. ربات های دوپا در راه رفتن و دویدن دینامیکی با استفاده از واژگونی خود دارای بازدهی بالاتر نسبت به ربات هایی است که گام های متناوب حرکت آنها به صورت استاتیکی انجام می پذیرد. بدون شک در شرایط موردنیاز ربات باید قادر به دویدن باشد؛ سرعت دویدن نیز می تواند بسته به موقعیت، حائز اهمیت باشد. استفاده از لینک های فنری موجب کاهش ضربه سطح به ربات، افزایش بازدهی و همچنین حرکت روان تر می شود. مشکل اصلی استفاده از لینک های انعطاف پذیر، کنترل دشوار ربات می باشد. تاکنون مدل های مختلفی برای دویدن ربات با استفاده از لینک های انعطاف پذیر ارائه شده است؛ که مدل آونگ فنری وارون slip)) را می توان به عنوان یکی از بهترین مدل های ارائه شده برای دویدن با لینک های انعطاف پذیر نام برد. در این مدل کل ربات بر اساس حرکت یک آونگ فنری وارون مدل سازی و کنترل می شود. پیاده سازی این مدل در عمل بسیار مشکل است. مکانیسم دویدن سیستم های بیولوژیکی به دلیل دارا بودن قسمت های انعطاف پذیر، دارای بازدهی بالاتری نسبت به سیستم های مکانیکی هستند. در این پایان نامه ابتدا به بررسی فیزیولوژی ماهیچه می پردازیم و سپس مدل مکانیکی هیل را ارائه می کنیم؛ بر اساس فیزیولوژی ماهیچه مدل های مکانیکی مختلفی ارائه شده است که ما به دلیل سادگی و دارا بودن المان های اساسی موردنیاز برای دویدن دوپا، مدل ماهیچه نوع هیل را انتخاب کرده ایم. تا پس ازآن بتوانیم سیستم تحریک فنری عملی دارای کارایی انرژی نزدیک به عملکرد ماهیچه ها را برای ربات های دوپا پیشنهاد دهیم. در این پایان نامه با ارائه یک روش ابتکاری برای تحریک ناقص ربات با استفاده از سینماتیک و دینامیک معکوس برای هر مسیر دلخواه سازگار با شرایط اولیه ربات پروفیل نیروهای مورد نیاز محاسبه می گردد؛که ربات بتواند آن را طی کند و برای اعتبارسنجی آن را با دینامیک مستقیم چک کردیم. در قدم بعد از مدل ماهیچه استفاده شده است که از ثمرات آن می توان به کاهش ضریب مصرف انرژی کل و همچنین کاهش ماکزیمم نیروی محرک ماهیچه نسبت به نیروی لازم کل نام برد.

منابع مشابه

کنترل مود لغزشی- فازی ربات با مفاصل انعطاف پذیر

ربات¬های با مفاصل انعطاف¬پذیر دارای دینامیک پیچیده¬ای هستند که ناشی از غیرخطی بودن، عدم قطعیت¬ و انعطاف در مفاصل است. در روش¬ کنترل مود لغزشی مرسوم برای ربات¬های با مفاصل انعطاف¬پذیر از راهبرد کنترل گشتاور استفاده می¬شود که دارای چند ایراد است. به خاطر پیچیدگی دینامیک ربات، قانون کنترل پیچیده شده و تعیین توابع محدودیت دشوار است. بعلاوه، دینامیک عملگرها در قانون کنترل دیده نمی¬شود که عملکرد کنتر...

متن کامل

کاهش ارتعاشات ربات دو لینکی انعطاف پذیر با استفاده از مبدل پیزوالکتریک در طی مسیر مشخص

در تحقیق حاضر، معادلات انرژی یک بازوی دو لینکی انعطاف‌پذیر با استفاده از فرضیات تیر اولر – برنولی، استخراج شده است. ربات می‌تواند با استفاده از پنجه خود در صفحه قائم باری با وزن مشخص را حمل کند. با اعمال روش مودهای فرضی و در نظر گرفتن تعداد محدودی درجه آزادی، معادلات حرکت دینامیکی هر یک از بازوها با استفاده از معادلات اویلر- لاگرانژ به دست آمده است. کنترل و کاهش ارتعاشات لینک‌های بازو توسط یک ک...

متن کامل

کنترل فازی نوع-2 تطبیقی غیر مستقیم ربات های با مفاصل قابل انعطاف

توصیف دقیق دینامیک ربات های با مفاصل قابل انعطاف به دلیل ویژگی های خاص مدل از جمله غیرخطی، متغیر با زمان، تزویج و مرتبه بالا کار بسیار پیچیده ای است. به همین دلیل کنترل کننده هایی که طراحی آنها به مدل وابسته نیست، می تواند گزینه مناسبی برای کنترل ربات های قابل انعطاف باشد. در این مقاله، برای اولین بار کنترل کننده فازی نوع-2 تطبیقی غیرمستقیم با استراتژی جدید کنترل ولتاژ برای ربات هنرمند با مفاصل...

متن کامل

کنترل مود لغزشی- فازی ربات با مفاصل انعطاف پذیر

ربات¬های با مفاصل انعطاف¬پذیر دارای دینامیک پیچیده¬ای هستند که ناشی از غیرخطی بودن، عدم قطعیت¬ و انعطاف در مفاصل است. در روش¬ کنترل مود لغزشی مرسوم برای ربات¬های با مفاصل انعطاف¬پذیر از راهبرد کنترل گشتاور استفاده می¬شود که دارای چند ایراد است. به خاطر پیچیدگی دینامیک ربات، قانون کنترل پیچیده شده و تعیین توابع محدودیت دشوار است. بعلاوه، دینامیک عملگرها در قانون کنترل دیده نمی¬شود که عملکرد کنتر...

متن کامل

ارزیابی الگوریتم های زمانبندی تولید کارگاهی انعطاف پذیر و مقایسه آنها با الگوریتم ژنتیک دوبخشی

در این مقاله مساله زمانبندی تولید کارگاهی انعطاف پذیر مورد بررسی قرار گرفته است، که بسط یافته مساله زمانبندی تولید کارگاهی می‌باشد. اهداف مساله کمینه کردن حداکثر زمان تکمیل آخرین سفارش(Cmax ) و ماکزیمم بارکاری ماشین (Wm) یعنی ماکزیمم بار کاری در هر ماشین و بارکاری کل (WT) بار کاری کل برای تمام ماشینها است. این مساله جز مسائل NP-hard می‌باشد، بنابراین بدست آوردن جواب بهینه در زمان معقول امکان پذ...

متن کامل

مولد های انعطاف پذیر برای مفصل های FGM تعمیم یافته

خانواده ای از تعمیم های مفصل FGM موسوم به خانواده نیمه پارامتری وجود دارد که توسط تابع مولد پایه-توزیع ایجاد می شود. این مولد ها عموماً برای توزیع های متقارن بررسی شده اند و انعطاف پذیری کمی دارند. در این مقاله روشی برای به دست آوردن توزیع های نا متقارن پیشنهاد می کنیم که انعطاف پذیری مولدهای توزیع-پایه و در نتیجه مدل را افزایش می دهد. علاوه براین، روشی برای تعمیم مولد ها درحالت کلی ارائه خواه...

متن کامل

منابع من

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

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی فناوریهای نوین

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023