بازیابی تعادل یک ربات انسان نما با استفاده از درجه آزادی مچ پا و لگن بر روی سطوح تماسی کوچک

Authors

میلاد شفیعی آشتیانی

عضو/ مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته عقیل یوسفی کما

رئیس / مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته دانشگاه تهران مسعود شریعت پناهی

استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران مجید خدیو

دانشجوی دکتری/ دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

abstract

هدف از این مقاله ارائه الگوریتمی برای بازیابی تعادل ربات انسان نما در حضور اغتشاشات ناشناخته شدید بر روی سطوح تماسی کوچک است. انسان با بزرگ شدن اغتشاش وارده به ترتیب از سه استراتژی مچ پا، لگن و گام برداری برای بازگرداندن تعادل خود بهره می برد. در شرایطی که اغتشاش وارده بزرگ باشد و شرایط محیطی اجازه گام برداری را ندهد، و یا زمانی که ربات بر روی سنگ و یا قطعه ای می ایستد، سطح تکیه گاهی پا کوچک می شود، انسان با بهره گیری از اثر دوران بالاتنه تعادل خود را حفظ می کند. در این راستا، روشی الهام یافته از رفتار انسان بر اساس کنترل پیش بین به منظور کنترل نقطه مهار ارائه می شود. الگوریتم پیشنهادی با بهینه سازی بلادرنگ ممنتم دورانی بالاتنه، قادر است بدون گام برداری تعادل ربات را در حضور اغتشاشات شدید و در شرایطی که چندضلعی تکیه گاهی به یک نوار نازک کاهش یافته است، حفظ کند. روش پیشنهادی با هدف کنترل نقطه مهار از گشتاور مچ پا به منظور تنظیم مکان نقطه گشتاور صفر زمانی که نقطه مهار درون چندضلعی تکیه گاهی است بهره می برد و در شرایطی که نقطه مهار بیرون از چندضلعی تکیه گاهی است از تغییر ممنتم دورانی بالاتنه به منظور تنظیم مکان نقطه لولای ممان مرکزی، به صورت بهینه بهره می برد. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته در سناریوهای مختلف بر اساس ویژگی های ربات سورنا 3 است که شایستگی الگوریتم مورد نظر را تائید می کند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

طراحی و پیاده سازی یک سیستم بازیابی تعادل برای ربات انسان نما مبتنی بر بینائی

امروزه بازیابی تعادل به عنوان یکی از مسائل مهم در ربات های انسان نما مورد توجه قرار گرفته و تحقیق های زیادی را به خود اختصاص داده است. به عمل تشخیص، تحلیل و پیدا کردن روش مناسب برای بازگرداندن ربات به حالت تعادل در برابر هرگونه نیروی ناخواسته خارجی، بازیابی تعادل گفته می شود. اهمیت بازیابی تعادل زمانی نمایان می شود که ربات در محیط واقعی قرار می گیرد. در این پایان نامه دو روش جدید برای بازیابی ت...

تعیین موقعیت عملگر نهایی یک ربات موازی چهار درجه آزادی با استفاده از روش بینایی ماشین

چکیده: مکانیسم­های موازی به دلیل دقت و سفتی بالاتر نسبت به ربات­های سری، کاربردهای زیادی دارند. تضمین دقت حرکتی آن­ها، نیازمند اندازه­گیری موقعیت و جهت­گیری عملگر نهایی ربات و انجام کالیبراسیون سینماتیکی ربات است. از میان انواع ابزارهای دقیق اندازه­گیری، روش بینایی­ ماشین، دارای مزایایی نظیر هزینه کم، کاربرد آسان و دقت نسبتاً مناسب است. در این پژوهش، یک سامانه اندازه­گیری بر پایه علم بینایی ماشی...

full text

طراحی و بهینه سازی زنجیره انتقال قدرت مفصل مچ یک ربات انسان نما

با توجه به ضرورت افزایش کارائی نسل های جدید ربات های انسان نما، در این مقاله، به منظور افزایش سرعت حرکت ربات انسان نما سورنا3، یک مکانیزم انتقال قدرت برای تحریک مفصل مچ پیشنهاد شده و انرژی مصرفی در مکانیزم پیشنهادی و پیشین مورد مطالعه قرار گرفته است. در مکانیزم پیشنهادی، موتورهای محرک مفصل مچ به لینک ساق پا منتقل شده اند و به منظور ایجاد حرکت دورانی مچ حول محور طولی، از ترکیب تسمه-پولی و هارمون...

full text

طراحی و تحلیل یک ربات پوشیدنی مبتنی بر سازوکار کابلی برای توان‌بخشی مفصل مچ پا

سکته‌ی مغزی علاوه بر خطر مرگ می‌تواند به بروز عوارضی ناتوان‌کننده نظیر اختلالات تعادلی، فلج اندام، اختلالات گفتاری و ذهنی منجر شود. این پژوهش به‌منظور طراحی یک ربات توان‌بخشی پوشیدنی برای مفصل مچ پا انجام شده است. بدین منظور ابتدا ملاحظات طراحی بررسی، و سه درجه آزادی حرکتی اصلی مورد نیاز شناسایی شد. سپس یک سازوکار کابلی معرفی شد که قادر است با استفاده از موتورهای الکتریکی و فنرهای فشاری، در کنا...

full text

مقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure

کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...

full text

بهینه سازی همزمان منحنی محدب کف پا و سیکل راه رفتن در یک راه رونده دو پا با مچ بدون درجه آزادی اضافه

هندسه ناحیه تماس اندام حرکتی تحتانی با زمین اهمیت قابل توجهی در مشخصه‌های سیکل گیت دارد. در پژوهش حاضر، طراحی و تحلیل منحنی محدب کف پا در سیکل راه رفتن با هدف دستیابی به کمینه انرژی مصرفی در راه رفتن روی سطح افقی صورت گرفته است. به این منظور، مدل معروف جرم متمرکز با نقطه تماس ثابت به مدلی با نقطه تماس متحرک بر روی یک منحنی به نام منحنی کف پا و بدون درجه آزادی اضافه توسعه یافته است. با توجه به م...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

جلد ۱۷، شماره ۱، صفحات ۴۱۳-۴۲۲

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023