بهینه سازی گشتاور مفصل زانوی ربات انسان نما سورنا 3 به منظور افزایش سرعت حرکت ربات

سال انتشار: 1394
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 837

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ELEMECHCONF03_0666

تاریخ نمایه سازی: 9 مرداد 1395

چکیده مقاله:

فصل زانو در ربات های انسان نما به عنوان یک مفصل تاثیرگذار در تحلیل این دسته از سیستم های دینامیکی پیشرفته محسوب می شوند؛ زیرا این مفصل در حین حرکت ربات، همواره بیشترین سرعت و گشتاور را تحمل می کند. از این رو، نیاز به بررسی اثر پارامترهایی که در طراحی مسیر حرکت ربات نقش اساسی را ایفت می کنند، بر روی گشتاور این مفصل لازم است. لذا در این تحقیق، با ارائه مدل دینامیکی ربات انسان نما سورنا 3 که به علت درجات آزادی بالا، حجم بالای محاسبات و احتمال خطا در محاسبات، به کمک روش های لاگرانژ و کین صحه گذاری شده است، گشتاورهای موردنیاز مفاصل محاسبه شده است. با توجه به فرم کلی معادلات بدست آمده و ضرورت پایداری ربات در فازهای مختلف حرکت، نقش طراحی مسیر پایدار بیش از پیش نمایان خواهد شد که این مسئله با در نظر گرفتن برخی پارامترهای طراحی مسیر که از تجربه عملی موجود در ساخت ربات سورنا 3 بدست آمده اند، لحاظ شده است. برای بررسی تاثیر پارامترها، به بهینه سازی حرکت ربات به کمک الگوریتم ژنتیک با استفاده از این پارامترها براساس تابع هدفی که ماکزیمم گشتاور مفصل زانو را حداقل می کند، پرداخته شده است. در نتیجه این روند، پارامترهای طراحی مسیر بهینه به نحوی بدست آمده اند که ضمن کاهش مصرف انرژی موتور مفصل زانو ( امکان استفاده از موتور سبک تر و کاهش وزن پای ربات)، امکان رسیدن ربات سورنا3 به حداکثر سرعت 2 کیلومتر بر ساعت ( که در واقع 0.8 کیلومتر بر ساعت از سرعت فعلی ربات بیشتر می باشد ) در محیط شبیه سازی شده را فراهم کرده است. ازدیدگاهی دیگر، این کاهش در مصرف انرژی موتور، از این لحاظ سودمند و مقرون به صرفه است که می توان به کمک آن با استفاده از موتورهای موجود در بازار، رسیدن به سرعت های بالاتر برای ربات را ممکن ساخت.

کلیدواژه ها:

ربات انسان نما سورنا 3 ، طراحی مسیر ، پایداری مسیر ، معیار نقطه گشتاور صفر ، الگوریتم ژنتیک

نویسندگان

مهیار اشکواری

دانشجوی کارشناسی ارشد، مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته (CAST)، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران

عقیل یوسفی کما

استاد، مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته (CAST)، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران

مسعود شریعت پناهی

دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران

مجید خدیو

دانشجوی دکتری دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • K. Nishiwaki, S. Kagami, Y. Kuniyoshi, M. Inaba, and H. ...
  • C. K. Ahn, M. _ Lee, and S. J. Go, ...
  • S. Kajita, T. Nagasaki, K. Kaneko, K. Yokoi, and K. ...
  • S. Kajita, K. Kaneko, M. Morisawa, S. Nakaoka, and H. ...
  • S. Lohmeier, "Design and realization of a humanoid robot for ...
  • S. Lohmeier, T. Buschmann, and H. Ulbrich, "Humanoid robot LOLA, ...
  • S. Lohmeier, T. Buschmann, M. S chwienbacher, H. Ulbrich, and ...
  • M. Gienger, K. Loffler, and F. Pfeiffer, "Towards the design ...
  • M. Vukobratovic and J. Stepanenko, "On the stability of anthropo ...
  • نمایش کامل مراجع