جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای محمد باقری، گروه آموزشی طراحی کاربردی
 خلاصه خبر: بررسی تاثیر لقی در مفاصل ربات و کنترل نیروی بین پای هگزاپاد و موانع محیط با استفاده از تخمین غیر مستقیم نیرو
چکیده: بطور کلی در تحلیل‌های دینامیکی سیستم‌های مکانیکی، مفاصل ایده‌آل فرض می‌شوند. این در صورتی است که عملا بدلیل وجود خطای ساخت و مونتاژ، لقی امری غیرقابل اجتناب است. وجود لقی سبب می‌شود که رفتار دینامیکی سیستم تحت تاثیر قرار گیرد و این تاثیر در برخی مواقع سبب ایجاد تخریب در این سیستم‌ها می‌شود. در نتیجه اعمال نیروهای ضربه – تماس ناشی از لقی، ارتعاشات نامطلوبی در سیستم ایجاد می‌شود که باعث کاهش طول عمر قطعات در اثر خستگی می‌شود.
ربات‌های پادار برای رسیدن به یک رفتار سازگار با محیطی که در آن حرکت می‌کنند نیازمند ایجاد یک کنترل سازگار هستند. این سازگاری سبب می‌شود که وقتی ربات در یک محیط با ناهمواری قرار گیرد و بخواهد مسیر تعیین شده برای حرکت پا را طی کند، به ربات و محیط اطراف ضربه نزند. در نتیجه هر ربات پاداری که ساخته می‌شود نیازمند انتخاب یک کنترلر مناسب جهت ایجاد حرکت سازگار پای ربات با محیط است.
این تحقیق به دو بخش اساسی تقسیم می‌شود:
الف) بررسی رفتار دینامیکی یک ربات سریال صفحه‌ای با وجود لقی در یک مفصل
ب) انتخاب و شبیه سازی یک کنترلر نیروی مناسب جهت سازگاری پای ربات هگزاپاد در اثر تغییر ارتفاع فرود پا
برای بخش الف، ابتدا نیروی‌های تماسی برای حالت خشک معرفی می‌شوند. سپس مدل دینامیکی لقی و معادلات حرکت سیستم به روش کینتو-استاتیک بدست می‌آیند. دلیل استفاده از روش مذکور بجای روش پرکاربرد لاگرانژ، برای بدست آوردن معادلات حرکت این است که سیستم معادلات قیدی ندارد. در نتیجه با استفاده از روش لاگرانژ و اضافه کردن دو درجه آزادی به سیستم سبب ایجاد تکینگی در حل شده و نتیجه گیری منتفی می‌شود. پس از بدست آوردن معادلات حرکتی و تعریف پارامترهای استاندارد، نمودارهای موقعیت مفاصل، سرعت زاویه‌ای مفاصل، شتاب زاویه‌ای مفاصل و نیروهای تماسی با مقایسه با حالت ایده‌آل ارائه می‌شوند. همچنین نمودارها به ازای پارامترهای ورودی مختلف همچون اندازه لقی، مقدار ضریب اصطکاک و سرعت ورودی مورد مقایسه قرار می‌گیرند.
برای بخش ب نیز ، یکی از رویکردهای کنترل غیرمستقیم نیرو به نام امپدانس کنترل برای کنترل برخورد میان نوک پا و تغییر سطح محیط استفاده می‌شود. همچنین معادلات حرکتی پا به روش لاگرانژ بدست می‌آیند و با استفاده از یک حلقه داخلی گشتاور محاسبه شده در محیط سیم‌مکانیک شبیه سازی انجام می‌شود. نمودارهای موقعیت نوک پا در مواجهه با تغییر سطح و حالت بدون تغییر سطح برای نمایش عملکرد مناسب این کنترلر بدست می‌آیند. همچنین نمودارهای خطای مفاصل، گشتاور هر مفصل و نیروهای وارده بر پا نیز برای نمایش عملکرد مناسب و به‌دور از ناپایداری آورده شده‌اند. 24 آذر 1397 / تعداد نمایش : 1495
|