پديد آورنده :
شاهميري برزكي، محمدرضا
عنوان :
تحليل ديناميكي و كنترل يك ربات جهنده صفحه اي يك پا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
يازده، ۸۲ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مصطفي غيور
استاد مشاور :
سعيد بهبهاني
توصيفگر ها :
ربات جهنده , ربات تك پا , فاز پرواز , فاز ايستا , روش لاگرانژ , كنترل فازي , FMRLC
استاد داور :
حسن موسوي، محمد دانش
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/06
چكيده فارسي :
چكيده رباتهاي جهنده از خانوادۀ رباتهاي داراي پا هس تند كه داراي حركتپذيري بهتري نس بت به رباتهاي چرخدار در محيطهاي طبيعي هس تند نوع حركت آنها بهص ورت دو فاز ايس تا و فاز پرواز اس ت كه بهص ورت متناوب تكرار ميش وند اين رباتها ميتوانند بهسرعت ج ابجا ش وند و علاوه بر اين از قدرت مانور بالايي حتي در محيطهاي ناهموار برخوردارند يك توانايي بزرگ اين رباتها قابليت عبور از موانع اس ت و اين مطلب ميتواند نش ان دهد كه رباتهاي جهنده براي مأموريتهاي ش ناس ايي مفيد هس تند تعادل ديناميكي و نوع خا حرك ت رباتهاي جهنده ميتواند يك زمينه تحقيقاتي بنيادي براي رباتهاي متحرك مهيا كند همچنين س اختار مكانيكي س اده ربات يكپا بس تر مطالعاتي خوبي براي كنترل س يس تمهاي مكانيكي را مهيا ميكند رباتهاي جهنده در س الهاي اخير توجه بس ياري از پژوهش گران را به خود جلب كرده اس ت زيرا بررس ي اين رباتها نسبتا سادهتر بوده و ميتوان نتايج آن را مبناي طراحي رباتهاي چندپا نظير رباتهاي انساننما يا حيواننما قرارداد در اين پژوهش تحلي ل دين اميكي و كنترل ي ك ربات جهنده يكپا موردبررس ي قرار ميگيرد در اين راس تا مدل يك ربات جهندهي يكپاي ص فحهاي با دو عملگر در نظر گرفته ميشود سپس مدل ديناميكي مناسب براي مسئله با استفاده از روش لاگرانژ استخراج شده و در ادامه مدل مذكور در نرمافزار متلب ش بيهس ازي ميش ود براي ايجاد حركت پايدار ربات و انتقال ص حيا از فاز پرواز به فاز ايس تا و بالعكس نحوه حركت ربات در هر فاز بررس ي ش ده و طرحريزي مناس ب جهت رسيدن به شرايط مطلوب انجام ميشود سپس با توجه به طرحريزيهاي صورت گرفته براي حركت رفتار ربات در هر فاز كنترل ميشود درابتدا با اس تفاده از روشهاي كنترلي مرس وم نظير PD و گش تاور محاس بهشده به كنترل حركت ربات پرداخته ميشود با طراحي مناسب اين كنترلكنن دهه ا رب ات توانس ته اس ت در يك حركت پايدار به اهداف موردنظر دس ت يابد در ادامه عملكرد كنترلكننده مذكور درحالتيكه پارامترهاي اندازهگيريش ده توس ط حس گرها با نويز همراه ش وند مورد بررس ي قرار گرفته و مشاهده شد كه اين كنترلكننده توانايي مقابله با نويز را ندارد و ربات نتوانسته مسيرهاي مطلوب را دنبال كند لذا درادامه روش كنترلي FMRLC كه يك نوع كنترل فازي تطبيقي است معرفي و بر روي ربات اعمال شده است اين روش داراي يك مكانيزم يادگيري است كه قادر است قوانين كنترل فازي را در طول زمان اص لاح كند لذا با اس تفاده از روش FMRLC و با چند بار تكرار مس يرهاي مطلوب كنترلكننده آموزش داده ش ده و حركت ربات در مسير مطلوب بهمرور زمان بهبود يافته است كلمات كليدي ربات جهنده ربات تكپا فاز پرواز فاز ايستا روش لاگرانژ كنترل فازي FMRLC
چكيده انگليسي :
Dynamic Analysis and Control of a Planar One legged Hopping Robot Mohammad Reza Shahmiri Barzoki m shahmiri@me iut ac ir Date of Submission 2018 14 01 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mostafa Ghayour Ghayour@cc iut ac irAbstract Hopping robots are kind of legged robot that have better mobility in a natural environment in comparison withwheeled robots Their motion style is in two phases of stance and flight which are repeated alternatively They canmove with great speed and maneuverability even on rough terrain A great capability in evading obstacles indicatesthat the hopping robots may be suitable for reconnaissance tasks The dynamic balance and special motion style of thehopping robots can provide a fundamental research bed for walking robots or running robots The simple mechanicalconstruction of a one legged robot also provides a perfect test bed for studying control of mechanical systems Thehopping robots holds many researchers interests in recent years because working on these robots is almost simple andthat result could be used for designing complicated robots with more than one leg like humanoid and biologically inspired robots In this research dynamic analysis and control of a one legged hopping robot is survived In this regard a model of aplanar one legged hopping robot with two actuators is considered and then the suitable dynamical model usingLagrange method is obtained and finally the mentioned model is simulated in matlab software To create a stablemotion and correctly transport from flight phase to stance phase and vice versa robot motion in both phases is survivedand suitable planning to achieve to a desired condition is done Then according to recent planning the robot s behaviorin each phases is controlled First of all using common control methods like PD and computed torque the motion of the robot is controlled Usingcorrect planning of these controllers the robot is able to achieve the goals in a stable motion Continually thementioned controller performance in a way that the measured parameters by sensors with noise was used and wasobserved that this controller was not able to counter with noise and the robot couldn t follow the desired trajectories therefore FMRLC control method as a kind of adaptive fuzzy controller was introduced and applied on the robot Thismethod has a learning mechanism which makes it able to modify the fuzzy controller rules during the time thereforeusing FMRLC method and several repeating of desired trajectory the controller was learned and robot motion indesired trajectory was improved during time Keywords Hopping robot One legged robot Flight phase Stance phase Lagrange method Fuzzy control FMRLC
استاد راهنما :
مصطفي غيور
استاد مشاور :
سعيد بهبهاني
استاد داور :
حسن موسوي، محمد دانش
