برنامه ریزی حرکت روبات بازویی با استفاده از مدل سازی ریاضی

پایان نامه
چکیده

امروزه روبات ها نقش مهمی در اتوماتیک کردن کارها و دنیای اتوماسیون دارند. بیشتر کارهای دقیق، تکراری، سخت یا غیر ممکن و خطرناک برای بشر مانند عملیات های نظامی یا نجات توسط روبات ها انجام می شود. یکی از انواع روبات ها، روبات های بازویی می باشند که در کاربردهای دنیای واقعی برنامه ریزی حرکت این نوع روبات ها دارای اهمیت زیادی می باشد مانند صنایع اتومبیل سازی، الکترونیک و هوافضا. یک روبات بازویی وسیله ای مکانیکی هست که از لینک ها و مفصل های متصل به هم ساخته شده اند (درجه آزادی) و برای انجام کارهای اتوماتیک با استفاده از عمل کننده نهایی خود حرکت می کند. از کارهای عمل کننده نهایی می توان به جوشکاری، رنگ کاری، اتوکشی، مونتاژ، برداشتن و قرار دادن، روی هم چیدن (پالت گذاری) و ... اشاره نمود. کار اصلی برای کنترل روبات های بازویی تعیین مسیری از یک موقعیت اولیه ی یک عمل کننده نهایی به یک موقعیت هدف، یا به یک پیکربندی هدف مشخص روبات ها با چندین درجه آزادی می باشد. بنابراین عمل برنامه ریزی حرکت برای روبات بازویی به معنی حرکت عمل کننده نهایی بین نقاط طراحی شده در سطح کار در حالی که با موانع برخورد نداشته باشد، می باشد. ثابت شده است که یافتن مسیر حرکت عاری از برخورد با موانع و شدنی جزء مسائل np-complete می باشد. در این تحقیق روشی برای برنامه ریزی حرکت روبات بازویی با استفاده از مدل های تحقیق در عملیات در محیطی با وجود موانع ارائه شده به طوری که وقتی بازوی روبات از نقطه ی اولیه (پیکربندی اولیه) به سمت نقطه هدف (پیکربندی نهایی) حرکت می کند، هیچ لینکی با موانع برخورد نداشته باشد. روش ارائه شده مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط (minlp) می باشد. با ساخت فضای کاری، ابتدا کوتاهترین مسیر حرکت از نقطه ی اولیه ی عمل کننده ی نهایی به هدف مورد نظر، به کمک گراف دیدنگار تعمیم یافته در نرم افزار matlab ایجاد شده و آماده سازی های لازم صورت می گیرد و در ادامه اطلاعات به نرم افزار lingo داده شده و مدل جهت حرکت روبات اجرا می شود. مسیر در نظر گرفته شده توسط گراف دیدنگار تعمیم یافته به چندین قسمت مساوی به عنوان زیر هدف تقسیم می شود. مدل ریاضی با در نظر گرفتن تابع هدف کوتاهترین فاصله تا زیر هدف به صورت متوالی اجرا شده و زوایه ی هر لینک به کمک مدل به گونه ای تعیین می شود که لینک ها در موانع قرار نگیرند. جهت بالا بردن ضریب ایمنی در برخورد با موانع روش بزرگ کردن موانع نیز به کار گرفته شده است. همچنین روشی برای کاهش متغیرهای صفر و یک و تعداد محدودیت ها و در نتیجه کاهش زمان حل نیز ارائه شده است.

منابع مشابه

مسیریابی روبات بازویی با استفاده از برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط

در این مقاله، روشی برای برنامه‌ریزی حرکت روبات بازویی مسطح در محیط با مانع با استفاده از مدل­سازی ریاضی ارائه شده است، به طوری که حین حرکت روبات از پیکربندی اولیه به سمت نقطه هدف، لینک­های آن با موانع برخورد نداشته باشند. پس از ساختن فضای کاری، کوتاه‌ترین مسیر حرکت از نقطه­ اولیه­ عمل­کننده­ نهایی به هدف مورد نظر، به­ کمک گراف دیدنگار تعمیم یافته، ایجاد شده و به نقاط زیرهدف تقسیم می­شود که باید...

متن کامل

مسیریابی روبات بازویی با استفاده از برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط

در این مقاله، روشی برای برنامه ریزی حرکت روبات بازویی مسطح در محیط با مانع با استفاده از مدل­سازی ریاضی ارائه شده است، به طوری که حین حرکت روبات از پیکربندی اولیه به سمت نقطه هدف، لینک­های آن با موانع برخورد نداشته باشند. پس از ساختن فضای کاری، کوتاه ترین مسیر حرکت از نقطه­ اولیه­ عمل­کننده­ نهایی به هدف مورد نظر، به­ کمک گراف دیدنگار تعمیم یافته، ایجاد شده و به نقاط زیرهدف تقسیم می­شود که باید...

متن کامل

مدل سازی ریاضی انعطاف پذیری زنجیره تأمین با استفاده از برنامه ریزی آرمانی

با توجه به تغییرات شرایط تولید و بازار، شرکت ها با فشار زیادی مواجه شده اند. یکی از راه های برخورد با این فشارها، مفهوم زنجیره تأمین و افزایش انعطاف پذیری آن برای برآوردن نیازهای متفاوت مشتریان است. با وجود اهمیت فراوان انعطاف پذیری زنجیره تأمین، کمبود مدل های تحلیلی مناسبی که روابط بین میزان انعطاف پذیری در یک سیستم و سطح عملکرد کلی سیستم را توضیح دهد، همچنان احساس می شود. بنابراین، در این مطا...

متن کامل

مدل سازی مشارکت کشاورز در الگوی بیمه عملکردی با استفاده از برنامه ریزی ریاضی مثبت

کشاورزی، فعالیتی سرشار از مخاطره است. در این فعالیت انواع مخاطرات طبیعی، اجتماعی و اقتصادی دست به دست هم داده و مجموعه شکننده و آسیب پذیری برای تولیدکنندگان فراهم کرده است. حمایت از تولیدکنندگان بخش کشاورزی در برابر نوسانات درآمدی، نقش مهمی در افزایش انگیزه و تولید دارد. دولت ها جهت حمایت از تولیدکنندگان این بخش، سیاست ها و برنامه هایی را طراحی می کنند که بیمه عملکرد محصول یکی از آنهاست. بیمه م...

متن کامل

تعیین برنامه زراعی با استفاده از مدل برنامه ریزی ریاضی (مطالعه موردی شهرستان بروجرد)

هدف از این مطالعه، کاربرد برنامه ریزی کسری در تعیین الگوی بهینه کشت شهرستان بروجرد با اهداف کشاورزی پایدار بود. اطلاعات مورد نیاز این پژوهش، از طریق تکمیل پرسشنامه و آمار و اطلاعات جهاد کشاوری شهرستان در سال 90-89 جمع آوری گردید. نتایج نشان داد که الگوی کشت فعلی با الگوی کشت با استفاده از برنامه ریزی کسری اختلاف چشمگیری دارد. هم چنین با توجه به یافته ها، سطح زیر کشت گندم، ذرت، یونجه و جو افزایش...

متن کامل

مدل سازی دبی رودخانه های سیلابی با استفاده از برنامه ریزی ژنتیک

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 تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023