کنترل روبات چهارپا

استفاده و الهام از حرکت موجودات زنده برای ساختن روباتهای با توانایی مشابه این موجودات موضوعی مورد توجه می باشد. هدف اصلی و نهایی این پژوهش ها طراحی و ساخت روباتی است که قابلیت های حرکتی حیوانات را دارا بوده و بتواند بر روی محیط های گوناگون که ناشناخته و دارای موانع و پستی های گوناگون می باشد به صورت پایدار حرکت کند. در این پایان نامه با توجه به قابلیت های حرکتی چهارپایان برای حرکت در محیط های گوناگون، به بررسی روبات چهارپا پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا یک پیکر بندی ساده و مناسب با الهام از حرکت چهارپایان انتخاب می شود. در اینجا یک روبات با 18 درجه آزادی مستقل (بدون در نظر گرفتن قیود کف پا) در نظر گرفته شده است. سپس با تحلیل سینماتیکی و بدست آوردن سرعت ها و شتاب های مفاصل معادلات دینامیکی حاکم بر روبات به دست می آید. در ادامه با انجام طراحی مسیر، مسیرهای مطلوب برای بدنه و پاها برای حرکت راه رفتن ساده بر روی سطوح صاف حاصل می گردد. سپس به کنترل روبات که هدف اصلی پروژه در پیش رو می باشد، در دو فضای مفصلی و کاری پرداخته می شود. کنترلر اعمال شده با توجه به ساختار روبات های چهارپا باید دارای ویژگی های خاصی باشد. سرعت دفع اغتشاشات، مقاومت در برابر عدم قطعیت های موجود در سیستم، دقت تعقیب مناسب و حجم محاسبات کم از مشخصاتی است که کنترلر باید برای حرکت پایدار و مطلوب روبات دارا باشد. بر پایه این ویژگی ها، کنترل مود لغزشی با تنظیم کننده pd ارائه می شود. برای بررسی عملکرد کنترلر ارائه شده، آن را هم در فضای کاری و هم در فضای مفصلی بر روی روبات پیاده سازی شده و نتایج مطلوبی حاصل می گردد