این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۵، شماره ۱۲، صفحات ۹۵-۱۰۶
عنوان فارسی بازیابی تعادل یک ربات چهارپا با تنظیم بهینه نیرو‌های قیدی و شتاب‌های بدنه
چکیده فارسی مقاله حفظ و بازیابی تعادل در هنگام اعمال نیروهای خارجی یک موضوع بسیار مهم برای ربات‌های چهارپا می‌باشد. اهمیت این موضوع به این دلیل است که ربات‌های چهارپا باید در محیط‌های ناهموار حرکت کرده و این نیروها جزء لاینفک این سطوح می‌باشند. بنابراین در این مقاله به بررسی بازیابی تعادل یک ربات چهارپا پس از اعمال یک نیروی خارجی بر آن پرداخته می‌شود. بدین منظور، ابتدا مدل دینامیکی کامل یک ربات چهارپا استخراج شده و سپس یک روش حذف قیود برای به‌دست آوردن معادلات بدون قیود ارائه می‌شود. با بهره‌گیری از مبانی عملکردی کنترل تناسبی-مشتقی، شتاب‌های مطلوب جهت حفظ و بازیابی تعادل محاسبه می‌شوند. از آنجا که این شتاب‌ها ممکن است سبب لغزش پاهای ربات و همچنین از بین رفتن پایداری ربات گردند، یک مسئله بهینه‌سازی برای محاسبه همزمان نیروهای قیدی کف پا و شتاب‌های بدنه ارائه خواهد شد. بهینه کردن نیروهای قیدی همزمان با محاسبه شتاب‌های بدنه به منظور توزیع مناسب نیروهای قیدی برای جلوگیری از لغزش پاها صورت می‌پذیرد. از آنجا که در مسئله بهینه‌سازی شروط پایداری و عدم لغزش به عنوان قیود خطی فرمول‌بندی می‌شوند، روش فوق به‌آسانی به یک مسئله خطی و مقید حداقل مربعات خطا تبدیل شده که سبب می‌شود مسئله به صورت برخط قابل پیاده‌سازی باشد. در انتها عملکرد الگوریتم ارائه شده بر روی یک ربات چهارپا در شبیه‌سازی مورد بررسی قرار می‌گیرد. شبیه‌سازی در فاز‌های ایستادن بر روی چهار پا و راه رفتن صورت می‌پذیرد و نتایج به‌دست آمده بحث خواهند شد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله ربات چهارپا، بازیابی تعادل، بهینه‌سازی، پایداری، عدم لغزش،
عنوان انگلیسی Balance recovery of a quadruped robot by optimal regulation of contact forces and body accelerations
چکیده انگلیسی مقاله Maintaining and restoring robot balance in the presence of external disturbances is a significant capability for a quadruped robot. This is due the fact that these robots move over uneven terrains which may be themselves the sources of the disturbances. In this article, the balance recovery problem of a quadruped robot after an external disturbance will be investigated. To this end, as first stage, the equations of motion of a whole-body model of a robot and also a constraint elimination method will be proposed. In order to recover robot balance, the desired accelerations will be computed based on the concepts of a PD controller and by using the desired velocities and the positions of the main body. However, these accelerations maybe lead to slip stance feet or lose robot stability. Therefore, an optimization problem will be defined to calculate the admissible accelerations and the contact forces simultaneously. The optimal regulation of the contact forces will be done to distribute the contact forces among all stance legs to avoid feet slippage. Since the stability and the slippage avoidance conditions are formulated as linear constraints, the optimization can be solved as a linear constrained least squares error. To evaluate the effectiveness of the proposed algorithm, it will be examined on a quadruped robot in the simulation in two different case studies: in standing situation and walking gait. Finally, obtained results will be discussed.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله سید علی اکبر موسویان | seyed ali akbar
استاد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

مهدی خرم |
دانشجو، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (Khajeh nasir toosi university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_13741_aed66eb3a9cb7d761500e2ab4144dcca.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227731.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات