شماره راهنما :
1730 دكتري
پديد آورنده :
زارعي خوابجاني، امير
عنوان :
طراحي مسير و كنترل ربات سيار هل دهنده بار در محيط ناشناخته و اصطكاك نامعين
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ز، 124ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي كشميري
استاد مشاور :
حسين كريم پور
توصيفگر ها :
كنترل هلدادن اشياء , پايداري سيستمهاي كمعملگر , طراحي مسير تحت قيد , مدل اصطكاكي سطح حدي
استاد داور :
سعيد بهبهاني، محمد دانش، محمد جعفر صديق دامغاني زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/03/02
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/03/02
چكيده فارسي :
چكيده حمل ايمن و مناسب بار يكي از مسايل پيشروي علم رباتيك ميباشد و روشهايي همچون دستگيري كامل و جابجايي جسم و هلدادن آن از جمله روشهاي اصلي حمل بار توسط عامل رباتيك بوده كه هريك داراي چالشهاي خاص خود ميباشند در اين پژوهش موضوع حمل بار از طريق هلدادن مورد توجه قرار ميگيرد نظربهاينكه نيروي اصطكاك بين سطح جسم و زمين نقش اساسي بهعنوان عامل بازدارنده در برابر حركت شيئ ايفا مينمايد و همچنين با توجه به پيچيدگيهاي رفتار نيروي اصطكاك اندازهگيري اين نيرو و نيز پيشبيني حركت جسم موضوع مذكور هنوز از موضوعات مورد توجه پژوهشگران است اين تحقيق به خودكارسازي حمل بار توسط ربات سيار و بازوي رباتيك در انتقال بار به وسيله سوق دادن آن بر كف زمين در يك محيط ناشناخته اختصاص دارد در اين راستا ابتدا با بررسي مدلهاي اصطكاكي صفحهاي مدلي مناسب جهت تخمين نيروي اصطكاك انتخاب ميگردد سپس با استفاده از روشي نوين به طراحي كنترلكننده مناسب جهت پيمايش حركت از پيش تعيينشده جسم توسط بازوي رباتيكي پرداخته ميشود در ادامه با استفاده از روش لياپانوف قانون كنترلي مناسبي جهت حركت مطلوب جسم توسط ربات سيار استخراج ميگردد سپس طراحي مسير ربات سيار جهت حمل بار در محيط با وجود موانع استاتيكي مورد توجه قرار ميگيرد و كنترلكننده سعي در هدايت جسم و ربات بر مسير مطلوب مينمايد بهنحوي كه بتواند جسم را بدون برخورد به موانع در رسيدن به هدف سوق دهد با توجه به وجود عدم قطعيت پارامترهاي اصطكاكي بهدليل احتمال خطا در اندازهگيري آنها و يا تغيير شرايط سطح نامعيني مذكور بهصورت اغتشاش فرض ميشود و با استفاده از طراحي مشاهدهگر اغتشاشي مناسب قابليت ربات سيار در انتقال بار در مواجه با شرايط واقعي افزايش مييابد در پايان كنترلكننده تطبيقي مناسب بهمنظور هدايت شيئ با وجود عدم آگاهي از مقادير پارامترهاي اصطكاكي طراحي ميشود كلمات كليدي كنترل هلدادن اشيا پايداري سيستمهاي كمعملگر طراحي مسير تحت قيد مدل اصطكاكي سطح حدي
چكيده انگليسي :
Abstract Safe and proper handling of objects is a challenging problem in robotics Methods such asfirmly grasping and transferring the object body or pushing it are among the main methodsof object handling each of them having its own concerns In this research the subject ofobject transportation by pushing is considered Considering that the force of friction betweenthe surface of the body and the ground plays an essential role as a deterrent agent against themovement of the object modelling or measuring this force for predicting the motion of thebody is still a challenge due to the complexities of the behavior and unknown distribution ofthe friction force This research is dedicated to the automation of object transportation by amobile robot and a robotic arm by pushing them on the ground in an a priori unknownenvironment In this regard by examining some planar friction models a suitable model isretrofitted to estimate the friction force through an identification process then a suitablecontroller is designed to conduct the object along a predetermined path by a robotic arm Subsequently another control law for transferring the object under some slipping constraintsis extracted for the case of a mobile pushing robot Performing maneuvers between obstaclesto reach the goal is another objective which is pursued via employing model predictivecontrol The uncertainty caused by poor friction parameters evaluation or due to changes insurface conditions is assumed as a disturbance which is appropriately estimated by aproperly designed observer increasing the ability of the robot to transfer loads in realconditions Finally another approach consisting of employing an adaptive controller toguide the object despite the lack of knowledge of the values of the friction parameters andthe object inertia attributes is tested Keywords Pushing control Under actuated systems stabilization Path planning under constraint Limit surface friction model
استاد راهنما :
مهدي كشميري
استاد مشاور :
حسين كريم پور
استاد داور :
سعيد بهبهاني، محمد دانش، محمد جعفر صديق دامغاني زاده
