Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
5
1
gregorian
2016
8
1
16
6
online
1
fulltext
fa
بررسی سیکل یک-تناوبی پایدار حرکت ربات دوپای غیرفعال صفحهای الاستیک
Analysis of stable period-one gait of a planner passive biped with elastic links
رباتهای دوپای غیرفعال امروزه مورد توجه بسیاری پژوهشگران است. تقریبا تمامی رباتهای دوپای مدلسازی شده پیش از این به صورت مدل صلب همراه با جرمهای نقطهای در نظر گرفتهشدهاند. در این مقاله ربات دوپای صفحهای به صورت الاستیک مدلسازی و شبیهسازی شدهاست و حرکت یکتنابی برای آن بررسی شده است. پای تکیهگاه ربات غیرفعال به صورت تیر اویلر-برنولی مدلسازی شدهاست و ارتعاشات آن به روش مودهای فرضی محاسبه شدهاند و معادلات حرکت سیستم در فاز نوسانی به کمک آن محاسبه شدهاست. سپس رفتار ربات دوپای الاستیک به روش عددی و به کمک نرمافزار متلب شبیهسازی شده است و نحوه تغییرات زوایا و سرعتهای زاویهای آن در حرکت یکتناوبی بررسی شدهاست. در شبیهسازیها مشخص در هنگامی که ارتعاشات بالا هستند سرعتهای زاویهای به حالت نوسانی درمیآیند. ارتعاشات پای تکیهگاه ربات دوپا و تأثیرات ضریب الاستیسیته و ضریب دمپینگ بر رفتار ربات الاستیک بررسی شدهاند. سپس ربات دوپای الاستیک در حالتی که ارتعاشات آن کوچک هستند شبیهسازی شد و مشخص شد که ربات الاستیک در این حالت همانند ربات صلب رفتار میکند که درستی مدلسازی صورت گرفته را نشان میدهد. در این حالت حرکت پایدار یک تناوبی برای زاویه شیب γ≤0.0328 rad>0 به دست آمد. همچنین جدایی مقادیر ویژه در زوایه شیب γ=0.029 rad رخ داد.
Passive bipeds have become an interesting field of research for investigators. Probably all of passive bipeds which have been modeled previously are considered as a rigid model with point-mass. In this paper, 2D planner compass-gait biped with elastic link is modeled and simulated and its period-one gait is investigated. The stance leg of the passive biped is modeled as an Euler-Bernoulli beam and its vibrations are modeled by using Assumed Modes Method and the equations of motion for the swing phase are developed. Then behavior of the elastic biped is simulated by suing numerical methods in MATLAB software and the changes in leg angles and angular velocities of the biped are discussed. Computer simulations showed that when the vibrations of the stance leg are large, angular velocities become oscillating. Vibrations of the stance leg and the effects of Young's Modulus and damping coefficient on the motion of the elastic biped are discussed. Then model is simulated for the small vibrations of the stance leg and the results show that when the vibrations are small the elastic biped behaves like a rigid biped which verifies our simulations. When the vibrations are small, period-one gait can be found for the elastic biped for the ramp slopes of 0<γ≤0.0328 rad. The split in the eigenvalues of the period-one gait happens at the ramp slope of γ=0.029 rad.
ربات دوپای غیرفعال,لینک الاستیک,پایداری راهرفتن,ارتعاشات ربات,حرکت یکتناوبی
Passive biped,Elastic Link,stability,Robot Vibration,Period-one Gait
312
320
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-6899&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad
Yosofvand
محمد
یوسفوند
100319475328460062901
100319475328460062901
No
Biomechatronics and Cognitive Engineering Research Lab, School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology
آزمایشگاه تحقیقاتی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
Borhan
Beigzadeh
برهان
بیگ زاده
100319475328460062900
100319475328460062900
Yes
استادیار، آزمایشگاه تحقیقاتی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
Amir Hossein
Davaei Markazi
امیرحسین
دوائی مرکزی
100319475328460062897
100319475328460062897
No
Digital Control Research Lab, School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology
آزمایشگاه تحقیقاتی کنترل دیجیتال، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران