مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مساله راه‌رفتن ربات معلول: رویکردی متفاوت به مساله راه رفتن ربات های دوپا

نویسنده
استادیار، آزمایشگاه تحقیقاتی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
مساله جابجایی دینامیکی اشیاء و مساله راه‌رفتن رباتهای دوپا، هرچند به نظر می‌رسد که در نگاه اول کاملاً متفاوت باشند، ولی در واقع می‌توان نشان داد که ارتباط‌های بسیار عمیقی بین این دو نوع سیستم رباتیکی وجود دارد. در این مقاله به بررسی ارتباط بین مساله جابجایی دینامیکی اشیاء و مساله راه‌رفتن ربات‌های دوپا در کلیه سطوح غیرفعال، نیمه‌فعال و فعال پرداخته‌می-شود. در این راستا مساله‌ای مجازی تحت عنوان «مساله راه‌رفتن ربات معلول» تعریف می‌گردد و بر اساس آن نحوه ارتباط بین این دو سیستم تشریح می‌گردد. با این دیدگاه، راه رفتن ربات‌های دوپا نوعی ویژه از مساله جابجایی دینامیکی اشیاء چندلینکی است که در آن، شیئی با ساختاری درست شبیه به ساختار ربات دوپا بوسیله بازوهای مکانیکی صفردرجه‌ی آزادی (که دیگر وجود خارجی ندارند) جابجا می‌شود. به عبارتی می‌توان گفت که زمین، ربات دوپا را به عنوان شیئی چندلینکی جابجا می‌کند. برای هر سه حوزه غیرفعال، نیمه‌فعال و فعال، با ذکر مثال‌هایی نشان داده می‌شود که می‌توان از تعریف یک مساله مادر (جابجایی دینامیکی اشیاء چندلینکی) به توسعه مساله راه‌رفتن ربات دوپای نظیر در همان حوزه دست پیدا کرد. نشان داده می‌شود که کلیه جزییات مساله راه‌رفتن، از جمله مسایل مربوط به پایداری، قابل استنتاج از مساله مادر (جابجایی دینامیکی اشیاء چندلینکی) هستند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Amputee walking robot: a different approach to biped walking problem

نویسنده English

Borhan Beigzadeh
چکیده English

Although it seems that two categories of robotic systems, the dynamic object manipulation and dynamic biped walking systems, are completely different to be dealt with at the first glance, we believe that there exists strong relationship between these two types of robotic systems. This paper studies the correlation of the dynamic biped walking and dynamic object manipulation in all areas (passive, underactuated and fully-actuated classes). In this regard, the virtual problem of "the amputee walking robot" is defined to describe the relationship between these two kinds of robotic systems. From this viewpoint, the problem of dynamic biped walking is a special case of dynamic manipulation of multibody objects in which the multibody object does have a structure similar to the structure of biped robots. In other words, we can say that the ground manipulates the biped robot which is considered as a multibody object. Then, the concept of correlation is investigated in three different classes of the problem: passive, underactuated, and fully-actuated systems. For each of three categories, appropriate examples are studied. It will be shown that the details of the walking problem could be extracted from the mother problem of dynamic manipulation of multibody objects in all its aspects.

کلیدواژه‌ها English

Biped Walking
Dynamic Object Manipulation
Amputee Walking Robot