---

تیرهای کامپوزیت لایه لایه در بسیاری از کاربرد های مهندسی از جمله پره های هلیکوپتر، پره های توربین بادی و بازوهای روبات بطور وسیع استفاده می شود. افزایش مقاومت و قابلیت اطمینان از پایداری سازه در این کاربردها از اهمیت بالایی برخوردار است. بیشتر پژوهش های موجود در این زمینه محدود به درصد پایین دزات نانو می باشد. در این مقاله اثرات اضافه نمودن ذرات نانو به رزین بر رفتار دینامیکی تیر کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفته است. در جریان ساخت سازه ذرات نانو با درصدهای ۰% ،۲% ،۳% ،۵% ،۷% ،۱۰% ، به رزین اضافه شده است. به منظور اطمینان از عملکرد مناسب سازه در شرایط کاری، آزمایشهای مختلفی برروی تیرهای ساخته شده بروش فوق انجام گرفته است. پاسخ دینامیکی سازه در شرایط بار مختلف و درصدهای مختلف نانو بررسی شده است. مشاهده شد که افزایش ذرات نانو تا ۳% موجب افزایش فرکانس طبیعی و بیش از این مقدار تا ۷% تغییرات عمده ای در فرکانس طبیعی روی نمی دهد. درسازه های با ۱۰% نانو فرکانس طبیعی بشدت کاهش می یابد ولی در عوض ضریب میرایی بهبود می یابد.

---

در این مقاله طراحی، ساخت و کنترل یک ربات ماهی با دم انعطاف پذیر ارائه شده است. در ابتدا تاریخچه ای از رباتماهی ها، الگوریتمهای کنترلی مورد استفاده و پژوهشهای صورت گرفته در این حوزه مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، مکانیزم حرکتی ربات پیشنهادی ارائه شده و طراحی‌ بخشهای مکانیکی و الکتریکی آن به تفصیل مورد بررسی قرار میگیرد. در طراحی ربات پیشنهادی، ابعاد و ساختار آن از یک ماهی قزل آلای رنگین کمان الگو برداری شده است. سازه ربات ماهی مورد نظر از دو قسمت مشتمل بر بدن و دم انعطاف پذیر تشکیل شده است. برای ایجاد حرکت نوسانی دم از یک سروموتور بهره گرفته شده که در آن حرکت نوسانی با مدولاسیون پهنای پالس کنترل میگردد. بخش الکتریکی ربات شامل برد الکتریکی، مدارهای الکترونیکی و میکرو کنترلر روی یک شاسی آلومینومی نصب گردیده و پس از قرار گرفتن در محفظه مورد نظر آب بندی گردید. دم انعطاف پذیر به انتهای محفظه آب بندی شده متصل و انتقال نیروی عملگر الکتریکی به آن توسط پولی و کابل سیمی کششی صورت گرفت. با عنایت به اینکه سیستم دینامیکی مورد نظر غیر خطی است از یک کنترلر فازی برای کنترل حرکت ربات ماهی جهت رسیدن به هدف بهره گرفته شد. حرکت ربات ماهی در فرایند حلقه بسته توسط نرم افزار متلب شبیه سازی گردید و عملکرد آن به صورت تجربی در یک محیط محدود مورد آزمایش قرار گرفت. عملکرد قابل قبول این ربات در کنار سادگی طراحی آن از ویژگیهای بارز سیستم پیشنهادی است.

---

امروزه ربات‌های پوشیدنی به‌عنوان یک ابزار کارآمد در تمرینات توانبخشی و کمک به بیماران کم‌توان توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های ربات‌های پوشیدنی، تعامل نرم و سازگار با بیمار می‌باشد. استفاده از عملگرهای سری‌-الاستیک ضمن تحقق این ویژگی مهم، قابلیت‌های دیگری نظیر اندازه‌گیری و کنترل گشتاور را نیز فراهم می‌کنند. روش‌های کنترل گشتاور پیشین، عمدتا از یک حلقه داخلی موقعیت و یک حلقه بیرونی نیرو بهره می‌برند. در این تحقیق ضمن استفاده از این دو حلقه تو در تو، دینامیک موتور و سیستم انتقال قدرت نیز در طراحی کنترلر استفاده شده است. در این مقاله ابتدا، پارامترهای فنر سری-الاستیک، عملگر و لینک‌های ربات شناسایی شده‌اند. بر این مبنا دو کنترلر گشتاور مدل-مبنا یکی بر مبنای فرمان سرعت و دیگری بر مبنای فرمان جریان طراحی و ارائه شده است. بر خلاف روش‌های پیشین، کنترلرهای پیشنهادی برای هر دو حالت خروجی آزاد (امپدانس صفر) و خروجی قفل استخراج شده‌ و آنالیز پایداری سیستم برای دو حالت ذکر شده بطور مجزا ارائه شده است. در نهایت نتایج مقایسه‌ای تست تجربی بر روی ربات پوشیدنی دانشگاه صنعتی شریف ارائه شده است. نتایج تست تجربی این دو کنترلر نشان می‌دهد، دقت ردیابی گشتاور بر مبنای جریان و سرعت به ترتیب برابر ۱,۲ به ۰.۲ نیوتن متر می‌باشد.