طراحی مسیر بهینه برای ربات کابلی فضایی معلق

هدف این پایان¬نامه یافتن مسیر بهینه با کمترین تلاش، جهت جابجایی مجری نهایی ربات سه کابلی فضایی، در فضای کاریش می¬باشد. جهت این کار، ابتدا به مدلسازی سینماتیکی و دینامیکی ربات سه کابلی فضایی پرداخته می¬شود، سپس شبیه¬سازی و استخراج نتایج با دو روش مستقیم و غیر مستقیم انجام می¬گیرد. روش حل غیرمستقیم بر اساس روش حساب تغییرات می¬باشد. شرایط لازم بهینگی به منظور حداقل شدن گشتاور بین دو نقطه داده شده و با استفاده از اصل مینیمم پونتریاگن استخراج می-گردد. این شرایط بهینگی، تشکیل یک مساله مقدار مرزی دو نقطه¬ای می¬دهد که با الگوریتم¬های عددی قابل حل می باشد. روش مستقیم، از ترکیب یک روش بهینه¬سازی فراابتکاری و یک میانیاب چندجمله¬ای، به همراه معادلات ربات ایجاد می¬گردد. این پایان¬نامه برای روش مستقیم، دو الگوریتم بهینه¬گر مسیر ارائه می¬دهد، که اولی، از روش فراابتکاری بهینه¬سازی جام اعداد و میانیاب اسپیلاین مرتبه سه تشکیل شده و دومی، از روش فراابتکاری الگوریتم مثلث بهینه¬گر و میانیاب چندجمله¬ای درجه چهار ایجاد شده است. در ترکیب اولی، مقادیر میانی مسیر در سه جهت z,y,x به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته می¬شود و ترکیب دومی، ثابت¬های مشخصی از چند¬جمله¬ای¬ها را، متغیرهای طراحی جهت بهینه کردن مسیر، قرار می¬دهد. در انتها با مثال¬هایی کارایی مناسب دو روش مستقیم پیشنهادی در مقایسه با روش غیرمستقیم، که جواب دقیق را می¬دهد، مشخص می¬شود.