طراحی مسیر بهینه برای روبات متحرک دارای بازو

thesis
abstract

طراحی مسیر در روباتیک موضوع بسیار مهمی است که عموما به عنوان کنترل سطح بالا برای حرکت روبات مطرح می شود. روش های طراحی مسیر متعددی برای بازوها و پلت فرم ها با در نظر گرفتن قیود موجود و مدلسازی های مختلف وجود دارد و از این منظر، محققین این روش ها را به دو قسمت مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می کنند. هر دو این روش در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل سرعت زیاد در طراحی مسیر به روش مستقیم این روش برای حالت طراحی مسیر دینامیکی با موانع دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفت. برای در نظر گرفتن دینامیک در روش مستقیم در این پایان نامه دینامیک غیرمستقیم پیشنهاد شده و با استفاده از این تکنیک طراحی مسیر با در نظر گرفتن مدل دینامیکی و فرض شرایط سینماتیکی حل شد. در روش دیگر یا روش غیرمستقیم، با استفاده از تئوری کنترل بهینه غیرخطی و اصل حداکثری پونتریاگین، معادلات بهینگی برای طراحی مسیر بهینه استخراج شد. اما به دلیل همگرایی ضعیف درحل این معادلات مشکلات عدیده ای به وجود آمد. در این پایان نامه مشکلات موجود با استفاده از تکنیک های معرفی شده، تا حدودی رفع شده اند. با استفاده از تئوری هموتوپی در حل کنترل بهینه مشکل همگرایی جواب و نزدیک بودن حدس اولیه به جواب نهایی رفع شد. و با تخمین شبه-حالت ها برای مشکل استخراج سمبولیک معادلات دیفرانسیل در حل مسئله کنترل بهینه برای طراحی مسیر مرتفع گردید. در این پایان نامه موضوع بالانسینگ بهینه برای روبات های بازویی معرفی و با معرفی روش بالانسینگ تکراری برای روبات های متحرک در ادامه شبیه سازی های موجود به بالانسینگ بهینه روبات متحرک گسترش داده شد. استفاده از بالانسر دینامیکی بهینه توسط محقق در ادامه مطرح گردیده و طراحی مسیر و کنترل بهینه آن به روش غیرمستقیم انجام شده است. همچنین در ادامه، مسائل متعددی نظیر رد مانع برای روبات متحرک دارای بازو، نیز در این زمینه حل گردید. در پایان، تمامی شبیه سازی ها و مدلسازی های مربوط به طراحی مسیر مستقیم و غیرمستقیم و نمایش سه بعدی روبات ها و مسیر، در مجموعه ای تحت عنوان جعبه ابزار getool در نرم افزار matlab ارائه شده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی مسیر بهینه و بالانسینگ تکراری برای روبات متحرک در حرکات سریع

زمانی‌که حرکت سریع یک روبات متحرک مورد نیاز باشد، مسائلی متعددی از ‌جمله پایداری و تعادل دینامیکی روبات مطرح می‌گردد. در نظر گرفتن سیگنال‌های کنترلی پایدار، باعث هزینه مصرفی بسیار زیادی با توجه به معادلات غیرخطی می‌شوند. بنابراین با ارائه مفهوم بالانسینگ روبات متحرک، می‌توان هزینه مصرفی بهینه رابرای حرکت روبات بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش داد. در این مقاله روشی برای اعمال پایداری روبات، با استفاده ...

full text

طراحی کنترل‌کننده ردیاب مقاوم برای یک روبات متحرک غیرهولونومیک دارای لغزش جانبی با روش‌های بازطراحی لیاپانوفی و H∞ غیرخطی

چکیده: کنترل روبات‌های متحرک غیرهولونومیک، به دلیل درجه آزادی کمتر نسبت به نوع هولونومیک، مشکل‌تر است. علاوه بر آن، وجود پدیده لغزش در این روبات‌ها محدودیت غیرهولونومیک را به‌صورت نامطلوبی دچار اغتشاش می­نماید. در مطالعات انجام‌شده قبلی، لغزش معمولاً با استفاده از سنسورها اندازه‌گیری و یا با استفاده از روش‌های تخمین، تخمین زده می­شود. در این مقاله فقط با دانستن حد بالای لغزش، دو کنترل‌کننده ردیا...

full text

طراحی کنترل‌کننده چند متغیره غیرخطی و بهینه برای ردیابی مسیر ربات‌های متحرک غیرهولونومیک

در این مقاله یک کنترل­کننده غیرخطی چند متغیره با استفاده از روش کنترل پیش­بین برای ردیابی مسیر ربات­های متحرک غیرهولونومیک طراحی شده است. اساس این روش، پیش­بینی پاسخ­های مدل غیرخطی ربات در بازه زمان پیش­بین با استفاده از بسط سری تیلور می­باشد. قوانین کنترلی بهینه بر اساس کمینه کردن اختلاف بین پاسخ­های مطلوب و پیش­بینی شده خروجی­های سیستم به صورت تحلیلی توسعه داده می­شوند. قوانین کنترلی استخراج ...

full text

طراحی، ساخت و ارزیابی یک روبات متحرک برای انجام عملیات سمپاشی در گلخانه

وجود عملیات سخت و طولانی در بخش کشاورزی و اهمیت انجام صحیح هر یک از این عملیات که مستقیماً بر کیفیت و کمیت محصولات این بخش اثرگذار است، لزوم استفاده از تجهیزات مکانیزه و خودکار را امری بدیهی می­نماید.  هدف اصلی از این تحقیق، خودکار کردن عملیات سمپاشی گلخانه­ها به کمک یک وسیله نقلیه خودکار بوده که برای تحقق این هدف یک روبات متحرک ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت.  دستگاه ساخته شده یک روبات متحرک...

full text

طراحی مسیر بهینه یک بازوی مکانیکی ماهر با پایه متحرک برای عبور از میان موانع فضایی

در این تحقیق روشی برای طراحی مسیر یک سیستم ربات پایه متحرک فضایی شامل پایه غیرهلونومیک و بازوی سه عضوی در حضور موانع ثابت و متحرک ارائه شده است. در اینجا از توابع پیوسته و هموار مانند توابع چندجمله ای به منظور مسیریابی ربات استفاده شده است. روش ارائه شده شامل به دست آوردن تاریخچه زمانی حرکت محرک های ربات می شود که تحت رفتار این محرک ها، ربات به پیکربندی نهایی خود می رسد. پایه به کار رفته در این...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023