دانلود پروژه پایان نامه با موضوع تحلیل و شبیه سازی یک ربات دونده ی شش پا
دانلود پروژه پایان نامه ی مهندسی مکانیک با عنوان تحلیل و شبیه سازی یک ربات دونده ی شش پا که شامل 71 صفحه میباشد و بشرح زیر است :
نوع فایل : Word
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.
*این پایان نامه دارای چکیده به زبان انگلیسی میباشد*
Abstract
Animals are the current gold standard of locomotion ability. Their ability to navigate rough terrain is unmatched by their man-made counterparts. Recent studies by biologists have begun to demonstrate some of the principles behind their remarkable capabilities. In particular, studies of cockroaches have shown that they use a feed-forward motor actuation pattern that is virtually unchanged, even when running over very rough terrain. It appears that their considerable structural compliance contributes significantly to their stability when running. Their sprawled posture and tuned impedance in their musculoskeletal system enable an instantaneous or preflex response to disturbances. This allows for rapid response to the large perturbations experienced when interacting with irregular terrain.
Consideration of these principles has led to the design of the Sprawl family of robots, which features one active thruster and one entirely passive rotary joint on each leg. Without these spring elements the robots would not be able to run. With them, they can easily overcome hip-height obstacles without any alteration of their open-loop controller. The robots function as tuned oscillating systems and small changes in their physical parameters (e.g. leg stiffness and damping) can produce large changes in their speed and stability.
Simple conceptual models of hopping have been used to analyze the effects of modifying the open-loop control system on system performance. These simple onelegged models have proven effective in helping to tune the actuation dynamics of the robot, but their simplicity precludes their use in tuning the sprawled self-stabilizing posture of the robot.
This thesis describes the development, calibration, and analysis of a three-dimensional dynamic simulation of the Sprawl robots. This simulation was developed as a design tool to investigate the effects of parameter variation, and to gain understanding about how to tune the leg configuration and hip impedance which constitute the self-stabilizing posture of the robot. Abstract
Animals are the current gold standard of locomotion ability. Their ability to navigate rough terrain is unmatched by their man-made counterparts. Recent studies by biologists have begun to demonstrate some of the principles behind their remarkable capabilities. In particular, studies of cockroaches have shown that they use a feed-forward motor actuation pattern that is virtually unchanged, even when running over very rough terrain. It appears that their considerable structural compliance contributes significantly to their stability when running. Their sprawled posture and tuned impedance in their musculoskeletal system enable an instantaneous or preflex response to disturbances. This allows for rapid response to the large perturbations experienced when interacting with irregular terrain.
Consideration of these principles has led to the design of the Sprawl family of robots, which features one active thruster and one entirely passive rotary joint on each leg. Without these spring elements the robots would not be able to run. With them, they can easily overcome hip-height obstacles without any alteration of their open-loop controller. The robots function as tuned oscillating systems and small changes in their physical parameters (e.g. leg stiffness and damping) can produce large changes in their speed and stability.
Simple conceptual models of hopping have been used to analyze the effects of modifying the open-loop control system on system performance. These simple onelegged models have proven effective in helping to tune the actuation dynamics of the robot, but their simplicity precludes their use in tuning the sprawled self-stabilizing posture of the robot.
This thesis describes the development, calibration, and analysis of a three-dimensional dynamic simulation of the Sprawl robots. This simulation was developed as a design tool to investigate the effects of parameter variation, and to gain understanding about how to tune the leg configuration and hip impedance which constitute the self-stabilizing posture of the robot
