طراحی حرکت برای یک کانتینیوم ربات پایه متحرک

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی مکانیک
  • نویسنده آرمان مردانی
  • استاد راهنما مهدی بامداد
  • سال انتشار 1393
چکیده

چکیده ربات های کف نورد یکی از کاربردی ترین ربات های متحرک، در امر کاوش هستند. این ربات ها در انواع چرخ دار و مجهز به پا ساخته شده اند و بنا بر کاربرد ساختار مکانیکی متفاوتی یافته اند. این ساختار مکانیکی مشکلاتی را نیز فراهم آورده است؛ که از جمله آن می توان به محدودیت های کارکرد در برخی وضعیت ها اشاره کرد. ربات های چند کارکرد و مولتی مد، توانایی پیمایش و کاوش در بازه گسترده تری از وضعیت ها را دارند. استفاده از یک بازوی مناسب کمک یارِ کاوش، مهم ترین مفهوم پس از انتخاب ساختارِ پایه پویا می باشد. در این راستا اگر ربات با یک محیط ناشناخته رو برو گردد باید توان حمل و برداشت انواع نمونه ها و پویش در انواع سطوح را داشته باشد. دستیابی به این امر با استفاده از ربات های چند کارکرد فراهم می گردد. در این پژوهش تلاش شده تا با ابداع یک ربات پایه پویای نوین چند کارکرد و به کار گیری یک بازوی ساختار پیوسته مهره ای چند کارکرد، بهترین توانمندی دینامیکی برای یک کاوش گر فراهم آید. از سویی مساله پایداری نیز از جمله اصلی ترین مفاهیم در طرح نوین بوده است؛ که پایداری مناسب تری را برای ربات نوین نسبت به نمونه های همکار موجود فراهم می آورد. برای اثبات توانمندی های این ربات و شناساندن مرز های کارکرد و برتری هایش، به نمونه های موجود، از مدل سازی دینامیکی به روش لاگرانژ، در مرحله نخست و معادلات توانمندی مکانیکی(به دست آوردن مرز های شتاب و نیرو و کارکرد)، معادلات زاویه بیشینه پایداری(مقایسه و بررسی پایداری ساختار ها)، معیار پیشنهادی حجم کارکرد(دستیابی به یک عدد برای نمره دهی به توانمندی) استفاده شده است. برای اثبات توانمندی بخش های گوناگون، به تحلیل اکتفا نشده و قسمت های ناملموس و نوینِ ربات، ساخته و آزمایش شده-اند. تا کارکرد آن بخش ها اثبات گردد؛ و از سویی از نتایج عملی در تحلیل ها استفاده شود. ربات نوین روتوپود نامگذاری شده است؛ که برگرفته از یکی از توانمندی های ربات در به کار-گیری چرخ و قلاب و پا است. ایده، به گونه ای پرورش یافته که هیچ المان اضافه ای به یک ربات چهار پا افزوده نشود؛ بلکه با تغییرات هندسی و دینامیکی به مقصود رسید.

منابع مشابه

طراحی مسیر حرکت بدون عکس العمل برای ربات پایه متحرک

نیروها و گشتاورهای اینرسی ناشی از حرکت بازوان رباتیک نصب شده برروی یک پایة متحرک، موجب بروز عکس العمل در پایة مزبور می گردد، که موجب حرکت ناخواستة پایه می¬شوند. در این مقاله، روش جدیدی برای طراحی مسیر حرکت بدون عکس¬العمل بین دو موقعیت اولیه و نهائی در سیستم¬های رباتیک متحرک ارائه شده است. ابتدا با استخراج مدل دینامیکی سیستم، معادلات حرکت و مومنتم استخراج می¬شوند. سپس با استفاده از اصل بقاء مومن...

متن کامل

طراحی پایدارترین حرکت ربات متحرک در مسیر مشخص

در این مقاله روشی برای پایدار‌سازی حرکت ربات ‌در‌حالتی‌که مسیر مجری نهایی مشخص می‌باشد، ارائه شده است. همچنین سیستم ترکیبی جدیدی برای ربات که توانایی پایدار‌سازی در مسیرهای ناپایدار را دارد، ارائه شده است. جهت توانا‌کردن ربات به حفظ پایداری و یا پایدار کردن وضعیت های ناپایدار، بین پایه‌ی متحرک و بازوی فعال ربات، از مکانیزم موازی فضایی بهره برده شده است. این مکانیزم هیچ‌گونه دورانی نسبت به پایه ...

متن کامل

طراحی پایدارترین حرکت ربات متحرک در مسیر مشخص

در این مقاله روشی برای پایدار سازی حرکت ربات در حالتی که مسیر مجری نهایی مشخص می باشد، ارائه شده است. همچنین سیستم ترکیبی جدیدی برای ربات که توانایی پایدار سازی در مسیرهای ناپایدار را دارد، ارائه شده است. جهت توانا کردن ربات به حفظ پایداری و یا پایدار کردن وضعیت های ناپایدار، بین پایه ی متحرک و بازوی فعال ربات، از مکانیزم موازی فضایی بهره برده شده است. این مکانیزم هیچ گونه دورانی نسبت به پایه ن...

متن کامل

استفاده از یک چرخ غیرفعال برای بهبود ژایروادومتری در مکان یابی یک ربات متحرک

در این مقاله یک روش ساده و دقیق برای افزایش دقت اطلاعات مکان یابی نسبی ربات متحرک با استفاده از ترکیب اطلاعات ژایروسکوپ،ادومتری و یک چرخ غیرفعال که در نقطه میانی محور چرخهای فعال قرار گرفته،ارائه گردیده است. برای تصحیح نتایج مکان یابی نسبی ربات روشهای متعددی پیشنهاد شده است: استفاده از فیلتر کالمن در تصحیح خروجی ژایروسکوپ،استفاده از فیلتر کالمن در ترکیب اطلاعات ادومتری و ژایروسکوپ،ژایروسکوپ،ژای...

متن کامل

شبیه‌سازی حرکت یک ربات اسکلت‌خارجی پایین‌تنه

در این مقاله یک ربات اسکلت‌خارجی پایین‌تنه معرفی و حرکت آن مدلسازی شده است. ربات اسکلت‌خارجی پایین‌تنه به‌عنوان یک دستگاه مکانیکی تعریف می‌شود که اساساً ساختاری مشابه اندام‌های انسان دارد. این ربات توسط یک انسان به‌عنوان اپراتور پوشیده می‌شود و هماهنگ با حرکات اپراتور کار می‌کند و سبب بالارفتن توان او می‌شود. این ربات باید به‌گونه‌ای طراحی و کنترل شود که حرکات انسان را به‌سرعت و دقت تعقیب نماید....

متن کامل

پایداری ژیروسکوپی حرکت غلتشی یک ربات کروی

در این مطالعه پایداری دورانی یک نمونه ربات کرویِ دارای حرکت غلتشی و مجهز به روتورهای داخلی بررسی و تحلیل می‌شود. بدین‌منظور ابتدا یک مطالعه‌ی اغتشاشی انجام می‌پذیرد تا شرایط رسیدن به آستانه‌ی ناپایداری برای حرکت غلتشی مشخص شود. با اتکا به نظریه‌ی فلوکه و قضیه‌ی هاپف، شرایط پایداری در حالت‌های غلتش پایا و توزیع جرم متقارن محوری مورد مطالعه قرار می‌گیرد. با استخراج ثابت‌های حرکت حاکم بر این سیستم،...

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 صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023