سیدعلی اکبر موسویان - دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعت
خلیل عالی پور - دانشجوی دوره دکتری طراحی کاربردی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنع

سیستمهای روباتیک متحرک، دارای فضای کاری نامحدود هستند. برای استفادة بهینه از این مزیت، بهره‌برداری از یک الگوریتم طراحی مسیر مناسب اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش ابتدا مدلسازی دینامیکی یک بازوی متحرک چرخ‌دار با قید غیرهولونومیک که دارای 9 درجة آزادی است، مورد توجه قرار می‌گیرد. سپس تکنیک مکمل متعامد طبیعی بمنظور استخراج معادلات مستقل دینامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. طراحی مسیر بهینه از طریق روشهای حساب تغییرات و به کمک کمینه کردن یک فانکشنال صورت می‌پذیرد. طراحی مسیر بهینه با در نظر گرفتن اعمال محدودیت بر روی ورودیهای کنترلی با کمینه‌سازی هامیلتونین مجموعه صورت خواهد گرفت. سپس الگوریتم حل عددی معادلات دیفرانسیل غیر خطی با شرایط مرزی انشعابی بدست‌آمده ارائه خواهد شد. راه‌کار جدید ارائه‌شده در این مقاله برای اعمال قیود نامساوی روشی مؤثر بوده و هزینة محاسباتی کمتری نسبت به روشهای متداول دارد. همچنین، درج محدودیت روی متغیرهای حالت را در حالتی که ارضاء قیود سینماتیکی نیز مورد نظر است، برای حالاتی نیز که مانع محیطی موجود باشد ممکن می‌سازد. با پیاده‌سازی این الگوریتم بر روی سیستم روباتیک موردنظر، طراحی مسیر بهینه را در دو حالت عدم وجود مانع محیطی و نیز با وجود چنین مانعی شبیه‌سازی و نتایج را مورد بحث قرار میدهیم.

روبات متحرک, مدل سازی دینامیکی, طراحی مسیر, بهینه‌سازی مسیر