عنوان
ماكزيمم بار مجاز بازوي متحرك با مفاصل الاستيك درحضور مانع
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
چكيده
در اين رساله تعيين ظرفيت حمل بار بازوي متحرك غيرهولونوميك در شرايط محيط آزاد، معلوم بودن
مسير پنجه، محيط با حضور مانع ثابت و متحرك و نيز مرز متحرك براي هدف نهايي، با كنترل بهينه
پياده سازي و با نتايج تجربي مقايسه شده است. بدين منظور ابتدا مدل بازوي متحرك غيرهولونوميك
بدست آمده و با الگوريتم كنترل بهينه، بار ماكزيمم و مسير بهينه متناظر آن استخراج مي شود. ضرايب
سرعت مفاصل و گشتاور آنها در تابعي هزينه براي شبيه سازي و آزمايشهاي تجربي بررسي گرديده و
الگوريتم يافتن ضرايب مناسب براي تابعي هزينه با استفاده از رابطه بين خطاي رسيدن به نقطه
انتهايي در آزمايشهاي تجربي و جرك موتورها در شبيه سازيها بهبود مي يابد . براي مسير يابي در
حضور مانع ثابت و متحرك از ميدان پتانسيل مصنوعي در تابعي هزينه استفاده شده است . موانع
محيطي و اجزاي مختلف ربات توسط بيضي محاط شده اند كه انجام اين كار باعث جلوگيري از ايجاد
حالت تكين در شبيه سازي و نيز كاهش زمان در تعيين مسير بهينه مي شود . همچنين مسير بهينه
براي حالتي كه شرايط مرزي ابتدا و انتها ثابت نبوده ولي از معادله خاصي تبعيت مي كند، بدست آمده
است. اين شرايط مرزي، مجموعه نقاطي است كه برتري نسبت به همديگر ندارند و به نام مرز متحرك
و Scout خوانده مي شود. براي تائيد كارهاي انجام شده، چندين تست عملي روي ربات هايي ب ه نام
انجام و با مدل شبيه سازي شده ربات مقايسه گرديد ه است . معيار تعيين بار براي Sweeper-2
آزمايشهاي تجربي تغيير عملكرد موتور و بوجود آمدن انحراف در نقطه اشباع مي باشد. نتايج اين كار
نشان داد كه براي كارهاي عملي مي توان با اختلاف حداكثر 15 درصد از نتايج شبيه سازيها استفاده
نمود كه دليل آن تفاوت مدل با واقعيت، اختلاف پارامترهاي اسمي و واقعي موتورها، خطاي سنسورها
و نيز خطاي انساني مي باشد. در ادامه بازوي متحرك با مفاصل انعطاف پذير شبيه سازي شده و ظرفيت
حمل بار آن براي محيط مانع دار و مرز متحرك با اعمال حدود روي گشتاور و جرك اعمالي به موتور
بررسي و از نظر بار قابل حمل با حالت صلب مقايسه شده است. نتايج اين شبيه سازيها نشان مي دهد
براي مواردي كه جرك به علت نزديكي به حالت تكين در حالت صلب ناگهاني بالا مي رود، انعطاف
پذيري باعث كاهش آن شده و موجب افزايش بار قابل حمل مي شود.
شماره ركورد
203768
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مكانيك
استاد راهنما
دكتر حبيب نژاد كورايم