پایان نامه تحلیل و شبیه‌سازی یک ربات دوند‌‌‌ة شش‌پا
عنوان پایان نامه: تحلیل و شبیه‌سازی یک ربات دوند‌‌‌ة شش‌پا
دانشکدۀ مهندسی مکانیک - پایان‌نامه کارشناسی
قالب بندی: WORD
تعداد صفحات: 70
شرح مختصر:
در طول تاریخ پاها اولین وسایل برای جابجایی او بودند. با بزرگتر شدن اجتماعات و پیدایش شهرها، پیمودن مسافت‌های طولانی دیگر برای او طاقت فرسا و گاهی غیرممکن بود.
ظهور وسایط نقلیه بطور ناباورانه‌ای حمل ونقل را آسان کرد. و در این میان چرخ‌ها نقش بزرگی را ایفا کردند. میلیون‌ها مایل از جاده‌ها ساخته شدند… تا امروز که دیگر اتومبیل آنچنان در فرهنگ ما نفوذ کرده است که راه رفتن و دویدن دیگر به عنوان سرکشی بکار می‌روند!
با این وجود هنوز خیلی از مناطق هستند که ماشین‌ها نمی‌توانند به آنجا بروند. درصد بسیاری از سطوح زمین برای وسایل چرخدار غیرقابل دسترسی است. مانند مناطق بیابانی نمادها، مناطق شهری بلازده مناطق مین گذاری شده که مجبوریم بخاطر خطرات موجود بدون استفاده از نیروهای انسانی به این مناطق که اکثرا خالی از جمعیت نیز هستند برویم.
محققین با وجود سختی‌های قابل پیش‌بینی برای ساختن رباتهای راه رونده و در ادامه، رباتهای دونده تلاش زیادی کرده‌اند. در 25 سال اخیر پیشرفت چشمگیری در ساخت ربات‌ها ایجاد شده که این پیشرفت‌ها بیشتر در مورد حرکت پاهای ربات بوده. بعضی از خصوصیات ذاتی حرکت پا، موفقیت‌ها در ساخت ربات را محدود کرده است. در مقایسه با نمونه‌های ساخته شده دست بشر، حیوانات نمونه‌های توانایی در حرکت هستند. توانایی آنها در پیمودن سطوح ناهموار غیرقابل پیش‌بینی بی‌نظیر است.
حیوانات آشفتگی‌های موجود در مسیر را توسط مغز خود دریافت کرده و با عکس العمل خود گام‌ها را منظم کرده و به کمک انعطاف پذیری انفعالی، خود را متعادل می‌کنند که در ربات‌ها به کمک سنسورهای اینرسی، ؟؟ دارای برنامه ریزی‌های گام‌ها مشخص کردن بخش‌های انعطاف پذیر و سایر سیستم‌های مصنوعی به حل این مشکلات پرداخته شده است.
اخیرا تحقیقات زیست شناسان در تقلید از اصول و قواعد کلی حاکم بر راه رفتن حیوانات و استفاده از این اصول در ربات‌ها پیشرفت چشمگیری داشته است. اما با وجود تلاشهای فراوانی که در مورد این گونه ربات‌ها، رباتهای راه رونده و دونده انجام شده است، هنوز این ربات‌ها نتوانسته‌اند جای رباتهای چرخدار را بگیرند.
هدف از این پروژه شبیه‌سازی و تحلیل یک دسته از رباتهای دونده که در ساختشان از طبیعت الهام گرفته شده است می‌باشد. این ربات‌ها نیاز به جاده‌ای خاص و با برنامه ریزی قبلی ندارند و می‌توانند به راحتی از موانع بگذرند، بچرخند و حتی در فعالیت‌های مختلف ورزشی مانند شنا، کوهنوردی و… بکار گرفته شوند. مزیت این ربات‌ها در این است که در نواحی خشن و غیرقابل پیش‌بینی حرکتی سریعتر و متعادل تری نسبت به رباتهای پیشین دارند.
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول : کارهای گذشته :رباتهای راه رونده
1- تقلید از اصول حرکت انسانی (Teleporaton)
2- مسیردهی‌های ساده
3- راه رونده‌های بازویی
رباتهای جهنده
- دینامیک منفعل دوپایی‌ها
دونده‌های چندپا
فصل دوم : طراحی ملهم از طبیعت و ساخت اسپراولیتا
2-1) الهام از طبیعت
1- چگونگی خودمتعادلی
2- تابع جلوبرنده و متعادل پاها
3- ساختمان ویکسوالاستیک انفعالی
2-2) رباتهای اسپرال
2-2-1) دینامیک حرکت
2-2-2) ثبات در دونده‌های چندپا
- نگاشت به مدل‌های ساده
2-2-3) دینامیک منفعل خودتثبیت کن
پایداری
اندازه گیری تئوری پایداری
پایداری ها
آزمایشات تجربی اندازه گیری پایداری
(خلاصه)
فصل سوم : مدلسازی
3-1) مدل المانهای چرخشی انفعالی پاها
3-2) المانهای انتقالی فعال
3-2-1) مدل نیوماتیکی ساده
3-2-2) مدل نیوماتیکی گاز ایده‌آل
3-3) مدلسازی تماس (تقابل ربات با محیط اطراف)
3-4) کشیده شدن بدن و دنباله بر روی زمین (Body & Tether DRAG)
3-5) انرژی
3-5-1) تعادل انرژی جنبشی
3-6) مقاومت ویژه
3-7) کار مکانیکی
خلاصه
3-8) شبیه‌سازی با نرم‌افزار آدامز
فصل 4 : تغییر پارامترها و بررسی نتایج
4-1) دسته‌بندی آزمایش‌ها
4-2) متغیرهای ظاهری ربات
4-2-1) تغییر زوایای پاها
4-2-2) نتایج تغییر زوایای پاها
4-3) پارامترهای تحریک
4-3-1) تغییر فرکانس گام و اختلاف فاز
3-4-2) نتایج تغییرات فرکانس گام و اختلاف فاز
4-4-1) نتایج تغییر مکان مرکز جرم
4-5) حرکت روی سطوح ناهموار
5-5) سطوح شیب دار
5-5-1) تغییر شیب سطح
5-5-2) نتایج تغییر شیب سطح
کارهای آینده
