• بازدید : 46 views
  • بدون نظر

پژوهش پیش رو  به ارائه یک روش کنترلی مواد لغزشی هوشمند برای نمونه ای از یک ربات ماهی به روش سخت افزار در حلقه پرداخته شده است بدین منظور در ابتدا مدل عیر خطی برای نمونه ربات ماهی معرفی می شود و برای تحلیل حرکات این ربات از نظریه جسم کشیده که توسط لایت هیل عنوان گردیده استفاده می شود این تئوری برگرفته شده از تئوری ایرودینامیک جسم باریک  است  که قابل اعمال بر روی شناگرهای کارانجیفوم است. اینروژه مورد استفاده دانشجویان رشته برق و دانشجویان برق مخابرات می باشد و تحقیقی کامل و منسجم می باشد.

 

فرمت ورد ۹۰ صفحه

پیش گفتار :

 در اين پژوهش به ارائه روش کنترل مود لغزشي هوشمند براي نمونه اي از يک ربات ماهي به روش سخت افزار در حلقه پرداخته مي شود. براي اين منظور، ابتدا مدل غير خطي براي نمونه ربات ماهي معرفي ميگردد. براي تحليل حرکات ماهي، از تئوري جسم کشيده که توسط لايت هيل پيشنهاد شده است، استفاده شده است . تئوري لايت هيل برگرفته شده از تئوري آيروديناميك جسم باريك است که به شناگرهاي کارانجيفوم قابل اعمال است. با ساده سازي معادلات پيشنهادي لايت هيل براي سيستم ربات براي حرکت در صفحه، تعداد ورودي هاي کنترلي از تعداد درجات آزادي حرکت در صفحه کمتر ميباشد که منجر به تحريک ناقص ربات ميشود. به علت عدم امکان مدل سازي تحليلي و دقيق اثرات هيدروديناميکي وارد بر ربات و کوپله بودن اين اثرات با اثرات ديناميکي، مدل ديناميکي سيستم ارائه شده براي ربات ماهي علاوه بر تحريک ناقص بودن، داراي عدم قطعيتهاي پارامتريک و ساختاري مي باشد. تا به حال، كار اصلي محققان بر روي تحليل هاي پيچيده هيدروديناميکي مكانيزم رانش شبيه ماهي که غير قابل استفاده براي مصارف کنترلي هستند ، مواد سازنده باله ها، ساختار مكانيكي و عملكرد با كنترل از راه دور متمركز بوده است.

 

كارهاي اندكي روي طراحي كنترل هوشمند براي روبوماهي كه بتواند شنا كند و در محيط هاي با ديناميك پويا و ناشناخته جهت يابي كند، انجام شده است. اين شايد بعلت دشواري روش هاي كنترل مورد نياز براي كنترل مدلهاي هيدروديناميکي ارائه شده براي ربات باشد. در ادامه، براي مدل تحريک ناقص ربات، کنترلر سينماتيکي براي رديابي مسيرهاي دلخواه طراحي ميشود و در نهايت براي معادلات ديناميکي سيستم، کنترل مود لغزشي هوشمند با قابليت تطبيق به تغييرات يا عدم قطعيتهاي پارامتريک معرفي و اعمال مي  گردد. در اين راستا، نمونه اي از دم ماهي با قابليت بال زدن در آب ساخته شده و توسط مکانيزم استند تست مناسب نيروهاي رانش حاصل از بال زدن دم بدست آمده و به مدل ربات در محيط نرم افزار مطلب  اعمال شده و به همراه کنترلر سينماتيکي و ديناميکي طراحي شده از اين نيروهاي براي بدست آوردن مدل رانش دم ربات با قابليت تطبيق و تعميم استفاده شده است. شبيه سازي هاي کامپيوتري انجام شده به همراه نتايج تجربي بدست آمده نشان ميدهد که هوشمند نمودن روش کنترلي مود لغزشي و مدل رانش ربات دو مزيت عمده دارد. اولين مزيت آن چند منظوره شدن ربات و قابليت کارکرد آن در محيط هاي مختلف است زيرا سيستم در مقابل تغييرات پارامترهاي ديناميکي مقاوم ميگردد. مزيت ديگر، عدم نياز به آزمايشات پر هزينه و زمانبر براي الگوريتمهاي شناسايي سيستم و کاهش عمليات مربوط به تنظيم نهايي سيستم کنترلي مي باشد.

 

یش گفتار ……………………………………………………………………………………………………………….. ۱

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………….. ۲

 

فصل اول :

 

خلاصه اي بر مكانيزم هاي مورد استفاده ماهي در شنا…………………………………………………………….. ۴

رانش BCF ………………………………………………………………………………………………………………. 6

يادگيري از ماهي در طراحي و ساخت ربات……………………………………………………………………….. ۹

نيروهايي كه بر روي ماهي در حال شنا اثر مي كند………………………………………………………………… ۱۳

طراحي الگوي شنا براي ربات ماهي………………………………………………………………………………….. ۱۸

مكانيزم ها و روشهای كنترلی براي روبوماهي………………………………………………………………………. ۲۰

سينماتيکو ديناميک ربات ماهي بدون در نظر گرفتن ديناميک مکانيزم…………………………………………. ۲۴

ديناميک مکانيزم پيشرانش ربات ماهي………………………………………………………………………………. ۲۶

تئوري جسم کشيده………………………………………………………………………………………………………. ۲۷

شبيه سازي حرکت………………………………………………………………………………………………………. ۳۱

طراحي ساختار ربات……………………………………………………………………………………………………. ۳۱

شبيه سازي ديناميکي حرکت ربات…………………………………………………………………………………… ۳۴

طراحي کنترلر سينماتيکي ……………………………………………………………………………………………… ۳۷

حرکت روي مسيرهاي دايروي……………………………………………………………………………………….. ۳۸

حرکت روي مجموعهاي از نقاط و تعقيب مسيرهاي دلخواه…………………………………………………….. ۴۱

تعقيب اجسام متحرک و ثابت نگه داشتن فاصله نسبي……………………………………………………………. ۴۲

حفظ فاصله نسبت به هدف متحرک ………………………………………………………………………………… ۴۵

طراحي کنترلر ديناميکي مود لغزشي هوشمند ……………………………………………………………………… ۴۷

شبيه سازي تعقيب اجسام متحرک……………………………………………………………………………………. ۴۸

تعقيب جسم متحرک، با حرکت هدف روي مسير سينوسي……………………………………………………. ۴۸

 

 

فصل دوم:

 

ربات زیرآبی……………………………………………………………………………………………………………… ۵۴

کاربردهای ربات‌های زیرآبی …………………………………………………………………………………………. ۵۵

كاوش در اعماق درياها با سفره ماهي رباتيك محقق ايراني……………………………………………………. ۶۳

روبات ماهی های هوشمند درخدمت یافتن آلودگیها…………………………………………………………….. ۶۴

ربات ماهی شبیه ساز شنای ماهی طبیعی…………………………………………………………………………. ۶۶

 

فصل سوم :

طراحي و ساخت ربات ماهي قزل آلا با استفاده از ميكروكنترلر AVR…………………………………….. 70

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………….. ۷۱

وسايل رباتيكي زير آبي………………………………………………………………………………………………… ۷۳

تاريخچه…………………………………………………………………………………………………………………… ۷۶

طراحي ربات ماهي …………………………………………………………………………………………………….. ۷۸

برنامه نويسي براي كنترل ربات……………………………………………………………………………………….. ۷۹

ساخت ربات ماهي……………………………………………………………………………………………………… ۸۲

فلوچارت برنامه نویسی میکرو کنترولر……………………………………………………………………………… ۸۴

جمع بندی و کار های آینده…………………………………………………………………………………………… ۸۶

مراجع………………………………………………………………………………………………………………………. ۸۷


عتیقه زیرخاکی گنج