---

در این مقاله، سینماتیک مستقیم حالت خاصی از مکانیزمهای موازی "۴R"R'R'R"R و '۴R"R"R"R'R و "۴R"R"R'R'R که به ترتیب منجر به دو ربات موازی فضایی ۴ درجه آزادی با دو ساختار هندسی متفاوت به نام ۴RRUR و یک ربات موازی فضایی ۴ درجه آزادی به نام ۴RUU گردیده اند، مورد مطالعه قرار گرفته است. این مکانیزمها حاصل سنتز انجام شده بر روی مکانیزمهای موازی ۴ درجه آزادی با الگوی حرکتی ۳ درجه انتقالی و ۱ درجه دورانی می باشند. هر یک از این رباتها، از چهار زنجیره سینماتیکی یکسان و هر زنجیره، از پنج مفصل لولایی تشکیل شده است. راستای مفاصل لولایی در این سه ربات، با یکدیگر متفاوت بوده و باعث ایجاد سه ساختار هندسی مختلف گردیده است. تحلیل مسأله ی سینماتیک مستقیم این رباتهای موازی، در فضای اقلیدسی سه بعدی انجام گرفته و در نهایت نشان داده شده است که یک چندجمله ای جبری تک متغیره از درجه ۳۴۴، ۴۶۲ و ۸، به ترتیب مبین سینماتیک مستقیم هر یک از رباتها می باشد. همچنین، نتایج بدست آمده با شبیه سازی نیز مورد مقایسه قرار گرفته است.

---

در این مقاله، به بررسی مسئله ی سینماتیک مستقیم سه ربات موازی ۴ درجه آزادی ۴-PRUR۱ ، ۴-PRUR۲ و ۴-PUU با الگوی حرکتی ۳ درجه انتقالی و ۱ درجه دورانی، موسوم به شونفلیز، پرداخته می شود. این ربات ها، به ترتیب حالت خاصی از سه مکانیزم موازی ۴-PR′R′R″R″، ۴-PR″R″R′R′ و ۴-PR″R′R′R″ بوده که حاصل سنتز نوعی انجام شده بر روی ربات های موازی با آرایش سینماتیکی یکسان می باشند. هر یک از این ربات ها، دارای چهار زنجیره ی سینماتیکی یکسان و هر زنجیره شامل یک عملگر کشویی فعال و ۴ مفصل لولایی غیر فعال می باشند. راستای مفاصل لولایی در این سه ربات با یکدیگر متفاوت بوده و نتیجتاً باعث ایجاد سه مکانیزم متفاوت گردیده است. تحلیل مسئله ی سینماتیک مستقیم این ربات ها، بر اساس جبر هندسی در فضای سینماتیک هفت بعدی و با استفاده از پارامترهای استودی و الگوریتم LIA صورت گرفته است و نهایتاً نشان داده شده است که یک عبارت جبری از درجه ۴ بیانگر عبارت سینماتیک مستقیم هر زنجیره ی سینماتیکی از ربات موازی می باشد. همچنین با استفاده از روش هوموتوپی و همچنین مقایسه نتایج با روش برآیند، نشان داده شد که مسئله ی سینماتیک مستقیم این ربات ها، به ترتیب دارای حداکثر ۲۳۶، ۲۳۶ و ۲ جواب حقیقی می باشد.

---

این مقاله با بهره گیری از الگوریتم‌های بهینه‌سازی تکاملی، به طراحی بهینه چند هدفه ربات‌های کابلی می‌پردازد. با توجه به اینکه در ربات‌های کابلی، کابل‌ها همیشه باید در حالت کششی قرار داشته باشند، وسعت فضای کاری کنترل‌پذیر ربات به عنوان معیاری برای طراحی بهینه ربات انتخاب شده ‌است. این معیار یکی از موارد بسیار مهمی است که در کارایی ربات های کابلی مورد توجه قرار می گیرد. علاوه بر آن برای آنکه ربات کابلی مهارت و دقت کافی داشته باشد و بتواند در همه جهات مورد نیاز، مانور دلخواه را انجام دهد، از معیارهای دیگر سینماتیکی همانند عدد وضعیت عمومی، حساسیت سینماتیکی انتقالی و دورانی استفاده شده است. با بررسی تقابل این معیار ها با یکدیگر نشان داده شده است که استفاده از روشهای بهینه سازی چند هدفه روش موثری برای رسیدن به مصالحه مناسب در طراحی ربات است. سپس با بهره گیری از روش‌های بهینه‌سازی چند هدفه‌ای با ساختار الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات، جبهه بهینگی پرتو به گونه‌ای برای متغیرهای طراحی ربات کابلی صفحه‌ای بدست آورده شده است که مصالحه‌ مناسبی بین توابع هدف طراحی صورت گیرد.

---

در این مقاله روش جدیدی به منظور مدل سازی دو مکانیزم موازی افزونه مقید با سه و چهار درجه آزادی مستقل ارائه شده است. مدلسازی دینامیکی مکانیزمهای افزونه مقید امری پیچیده بوده که در این مقاله و با توجه به ویژگی های ساختاری این دو مکانیزم روشی برای غلبه بر این پیچیدگی ارایه شده است. در این روش هر مکانیزم به چند زیرساختار تقسیم شده و تحلیل های سینماتیکی و روشهای مدل سازی دینامیکی نیوتن-اویلر و لاگرانژ بر روی این زیرساختارها پیاده سازی شده اند. با به کارگیری روش لاگرانژ و با استفاده از مقادیر سینماتیکی استخراج شده، مدل دینامیکی هر زیر ساختار در فضای وظیفه به دست آمده است. سپس مدل دینامیکی مجری نهایی، که می توان از آن به عنوان قید مرتبط کننده زیر ساختارها یاد کرد، با استفاده از روش نیوتن-اویلر نوشته و به معادلات مستقل از هم منتج شده است. همچنین دسته بندی بین نیروهای به کار رفته در مدلسازی، نظیر نیروهای محرک انتقال یافته و نیروهای قیدی انجام شده است. در انتها، نتایج بدست آمده از روش فوق با یک نرم افزار شبیه سازی دینامیکی مقایسه شده است. این مقایسه تطابق بین نتایج حاصله از این دو طریق را به خوبی نشان داده است.

---

تعادل ایستایی از ارزشمندترین روش‌های طراحی صنعتی به شمار می رود. این روش جهت متعادل سازی ایستایی سه مکانیزم متداول صفحه ای سه درجه آزادی در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است که در آن از فنر و ضد وزنه، که از متداول ترین روش های ایجاد تعادل ایستایی به شمار می روند، استفاده شده است. در این مقاله ابتدا با بیان تئوری های تعادل ایستایی بوسیله ی فنر و ضد وزنه و بررسی معادلات مربوطه، به معرفی طرح های پیشنهادی ایجاد تعادل ایستایی، در سه مکانیزم موازی صفحه ای سه درجه آزادی ۳-RRR, ۳-PRRو ۳-RPR با وزن ثابت و سپس جرثقیل متعادل ایستایی سه درجه آزادی فضایی با وزن متغیر به کمک این روش ها و بهبود آن ها طراحی و معرفی شده است. به عنوان نمونه عملی، مدل سازی مکانیزم متعادل ایستایی ۳-RRR در Adams به کمک فنر و ضد وزنه انجام و در نهایت ساخت این مکانیزم در مقاله اشاره شده است. جرثقیل از تعادل ایستایی بهره می برد و عملگر تنها لازم است که نیروی جابجایی ضد وزنه در صفحه XY را تامین نماید که مشخصا از نیروی لازم جهت جابجایی بار اصلی در راستای گرانش کمتر است. از مزایای این مکانیزم ها می توان به کاهش هزینه ساخت و بهره برداری، امنیت بیشتر و کاهش قدرت عملگرها اشاره نمود.

---

با توجه به افزایش چشمگیر تعامل انسان و ربات، به نظر می‌رسد یکی از چالش‌های امروزی، مسأله مسیریابی عاری از تداخل ربات‌ها به صورت بلادرنگ و با تضمین ایمنی می‌باشد. تاکنون روش‌های متعددی برای مسیریابی ربات‌های متحرک و سری ارائه شده است که هر یک مزایا و معایب خود را دارند. با این حال مطالعات کمی بر روی مسیریابی ربات‌های موازی به ویژه در حضور موانع انجام گرفته است. در این مقاله روشی برای مسیریابی و کنترل ربات‌ موازی سه درجه آزادی مستقل خطی، به نام تریپترون، در حضور مانع ثابت معرفی گردیده و نتایج بر روی مدلی از ربات‌ واقعی شبیه‌سازی شده است. روش مورد استفاده ترکیبی از بهینه‌سازی محدب، برنامه‌ریزی گسسته و مفهوم افق پیش‌بین می‌باشد که مزایایی از قبیل پیدا کردن بهینه سراسری و بلادرنگ بودن را دارد. ابتدا مروری بر ساختار فیزیکی و ویژگی‌های این ربات فراهم شده و سپس به ارائه الگوریتم مسیریابی و شبیه‌سازی آن با استفاده از بسته نرم‌افزاری گروبی پرداخته می‌شود. برای شبیه‌سازی هرچه واقعی‌تر نیز بسته نرم‌افزاری کد۲مت به کار گرفته شده است که مدل ربات واقعی را از نرم‌افزار سالیدورکز به نرم‌افزار متلب انتقال می‌دهد. نتایچ حاصل از دو حالت مختلف نشان می‌دهند که ربات به خوبی موانع را دور زده و به نقطه پایان رسیده است که گویای ایمن و قابل اطمینان بودن الگوریتم ارائه شده می‌باشد. همچنین، بیشینه زمان محاسبات در هر مرحله کمتر از یک ثانیه بوده است که برای این کاربرد بلادرنگ محسوب می‌گردد.

---

حساسیت صفحه متحرک مکانیزم‌های موازی به خطاهای موجود در طراحی و کنترل از اهمیت بسزایی برخوردار است. در واقع، طراحی این مکانیزم‌ها باید به‌گونه‌ای باشد که تأثیرپذیری مجری نهایی را از انواع مختلف عدم قطعیت تا حد امکان کاهش دهد. از این رو، شاخص‌های متنوعی برای ارزیابی کیفیت کارایی این مکانیزم‌ها تاکنون توسط محققان پیشنهاد شده، که اکثر این شاخص‌ها مشکلات مفهومی زیادی از نظر تعبیر فیزیکی و کاربردی دارند، و تنها شاخصی که از این لحاظ قابل اعتماد است شاخص حساسیت سینماتیکی است. با این حال، تاکنون، هیچ پژوهشی تأثیر عدم قطعیت موجود در مفاصل غیرفعال را بر روی شاخص مذکور بررسی نکرده است. شاخص‌های کارایی سینماتیک-استاتیکی‌ای که تاکنون برای ارزیابی مکانیزم‌های موازی پیشنهاد شده‌اند، با این فرض فرمول‌بندی شده‌اند که خطا یا لقی‌ای در مفاصل غیرفعال وجود ندارد، یا اگر وجود دارد، قابل چشم‌پوشی است. این مقاله مدل ریاضی جدیدی را برای محاسبه حساسیت سینماتیکی مکانیزم‌های موازی با توجه به خطای موجود در مفاصل غیرفعال ارایه می‌دهد، که می‌تواند برای طراحی بهینه و ارتقای کارایی مکانیزم‌های موازی با توجه به شاخص‌های سینماتیک-استاتیکی و فضای کاری مورد استفاده قرار گیرد. روش مذکور، برای اثبات صحت و کارایی، در مورد مکانیزم‌های موازی چهار میله‌ای و ۳-RPR، و نیز ربات تریپترون، به طور نمونه، اعمال می‌گردد. نتایج پیاده‌سازی حاکی از آن است میزان شاخص حساسیت سینماتیکی با در نظر گرفتن خطای موجود در مفاصل غیر فعال، برای مکانیزم‌های امتحان شده، به‌ترتیب در بازه‌های ۱-۴/۲، ۱/۰-۹/۰ و ۶/۰-۲/۲ می‌باشد.

---

در این مقاله مدل‌سازی و کنترل ربات موازی کابلی صفحه‌ای بر اساس بازخورد پردازش تصویر ارائه شده است. نوآوری‌های اصلی مقاله در سه زمینه می‌باشد. در ابتدا، روشی بر اساس استفاده از سینماتیک مکانیزم‌های چهارمیله‌ای برای شبیه‌سازی ربات موازی کابلی صفحه‌ای استفاده شده است. این مدل با توجه به کاهش دادن تعداد مجهولات، زمان محاسبات را بسیار پایین آورده و آنرا برای استفاده در کاربردهای برخط مطلوب ساخته است. به عنوان دومین نوآوری، برای گرفتن بازخورد از مکان عملگر نهایی، روش پردازش تصویر با سرعت بالا مورد استفاده واقع شده است، استفاده از پردازش تصویر در مقایسه با سایر روش‌های گرفتن بازخورد مکان بسیار سریعتر است و اغتشاشات کمتر بر آن تاثیر می‌‌گذارند. نحوه پیاده‌سازی فر‌آیند پردازش تصویر برای ربات موازی کابلی به صورت کامل در مقاله ارایه گردیده است. نوآوری سوم مقاله نیز به کارگیری دو روش کنترلی کلاسیک و مدرن برای مقایسه و همچنین به دست آوردن مناسب‌ترین کنترلر است. کنترلر جانمایی قطب به عنوان یک کنترلر کلاسیک پیاده‌سازی شده است، که نتایج خوبی را ارائه می‌دهد هرچند در موردی نامعینی‌های سیستم دچار مشکل می‌گردد. بنابراین به عنوان جایگزین این کنترلر برای تخمین نامعینی‌ها، کنترلر بر اساس مود لغزشی پیاده‌سازی می‌گردد. این کنترلر هرچند دچار پدیده نوسانات در مبدا می‌شود، اما بازدهی بسیار عالی در پیاده‌سازی و تعقیب مسیر دلخواه دارد. موفقیت این دو کنترلر بیانگر تطبیق مدل پیشنهادی با ربات موازی کابلی بوده و همچنین هرکدام از آن‌ها به عنوان روشی برای کنترل ربات پیشنهاد می‌گردند.

---

این مقاله به مسیریابی ربات موازی صفحه ای ۳-RRR برای جلوگیری از تداخل مکانیکی در فضای کاری آن می پردازد. برای رسیدن به این هدف از روش میدان پتانسیل مجازی استفاده می شود. برای جلوگیری از گیر کردن ربات در کمینه های نسبی میدان پتانسیل، یک روش جدید که ترکیبی از روش میدان پتانسیل مجازی، منطق شرطی و روش های کمکی مانع مجازی پیرو، مانع مجازی متعامد و مانع مجازی محیطی است به عنوان یک الگوریتم هیبریدی ارائه شده است. سپس حل معکوس سینماتیکی ربات موازی صفحه ای ۳-RRR انجام می گردد و الگوریتم هیبریدی فوق الذکر بر روی آن پیاده می شود. در این مقاله دو حالت مختلف مورد بررسی قرار می گیرد، در ابتدا این روش برای یک ربات بستر پویا شبیه سازی می شود و سپس به ربات موازی صفحه ای ۳-RRR تعمیم داده می شود. برای قابل اجرا و سریع بودن روش، این الگوریتم توسط زبان برنامه نویسی C نوشته و نتایج توسط نرم‌افزار متلب به نمایش درمی آیند. نتایج شبیه سازی نشان دهنده آن است که این الگوریتم هیبریدی ارائه شده برای هر دو حالت ربات بستر پویا و ربات موازی صفحه ای ۳-RRR قابل اجرا می باشد.

---

این مقاله طراحی مکانیک یک ربات بسترپویا با نام TL-PR را ارائه می دهد. دو الگوریتم مجزا برای سیستم عدم برخورد با موانع بر روی ربات پیاده سازی شده است. برد کنترلی به کار گرفته شده در ربات مذکور آردوینو است که یک برد منبع باز می باشد. برای دریافت تصاویر مورد استفاده در بخش عدم برخورد و شناسایی اجسام از حسگر کینکت در ربات استفاده شده است. برای طراحی ساختار ربات از یک سیستم ساده و ابتکاری ارزان قیمت بهره برده شده است. برای سیستم عدم برخورد دو روش پیاده سازی شده است. یک روش بر اساس حسگر مافوق صوت است. در اطراف ربات تعداد ۵ عدد سنسور مافوق صوت کار گذاشته شده است. برای استفاده از سنسورهای مذکور از متد فازی استفاده شده و قوانین مربوط به آن در متلب پیاده سازی شده است. روش دوم، بر مبنای الگوریتم پردازش تصویر است. یک کینکت در بالای ربات برای سیستم عدم برخورد با موانع نصب شده است. این متد دوم در محیط نرم افزار ویژوال استودیو و با استفاده از کتابخانه اپن سی وی اجرا شده است. این ربات پلتفرم مناسبی برای ربات های خانگی و خدماتی است. به دلیل نصب لپ تاپ بر روی ربات مذکور، امکان پیاده سازی انواع الگوریتم های پیشرفته کنترلی و پردازش تصویر وجود دارد.

---

در این مقاله تحلیل سینماتیکی و دینامیکی ربات‌های موازی کابلی صفحه‌ای در فرم کلی بررسی شده و این معادلات برای یک ربات چهار کابلی صفحه‌ای در محیط شبیه‌سازی مکانیکی متلب صحه‌گذاری شده‌اند. به منظور دریافت مسیر بدون تداخل ربات در زمان و جلوگیری از برخورد مجری نهایی ربات و کابل‌ها با موانع متحرک، از روش میدان پتانسیل استفاده شده است. در این روش به منظور کاهش مصرف انرژی، قید کششی بودن کابل‎ها نیز در مسیریابی بهینه دخیل شده‌اند. شایان ذکر است که این روش برای اولین بار در ربات‌های کابلی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به پیچیدگی حل مساله مسیر‌یابی عاری از برخورد ربات‌های کابلی، موانع به صورت دینامیکی و تصادفی در محیط در نظر گرفته شده‌اند. در همین راستا، قید کششی بودن کابل‌ها به عنوان یکی از مهمترین چالش‌های کنترل ربات‌‌های کابلی مورد بررسی قرار گرفته و جهت تحقق این قید و همچنین محدود بودن کشش کابل‌ها درون فضای کاری مورد نظر از تابع بهینه سازی موجود در برنامه متلب استفاده شده است. در نهایت کنترل یک نمونه ربات کابلی صفحه‌ای مقید چهار کابلی، به روش گشتاور محاسبه شده به منظور طی کردن مسیر به دست آمده از میدان پتانسیل انجام شده است. روش کار توضیح داده شده و نتایج به دست آمده حاکی از موثر بودن این روش است.

---

در این پژوهش مسئله‌‌ی پیدا کردن جهت‌گیری زاویه‌ای جسم حول سه‌زاویه‌ی φ، 𝜃 و ψ به شیوه‌ای نوین و دقتی بالا بررسی و حل شده است. لذا با استفاده از تنها یک دوربین و سه نقطه متمایز متصل به یک جسم‌صلب ساخته‌شده، جهت‌گیری زاویه‌ای جسم‌صلب با بینایی‌ماشین به صورت بلادرنگ محاسبه می‌شود. وجود همچین سامانه‌ای در روش‌های کنترلی حلقه‌باز برای ربات‌های دورانی دارای اهمیت به‌سزایی است. بدین منظور سه‌نقطه متمایز از یک جسم‌صلب انتخاب شده است. برای کاهش اثر مخرب نور محیط بر تشخیص اشیاء رنگی و همچنین کاهش حجم استفاده از فیلترهای نرم‌افزاری از فرستنده‌های مادون‌قرمز به عنوان نشانگر استفاده گردید. به جهت غیرخطی بودن معادلات جهت‌گیری زاویه‌ای و عدم امکان حل آنها به صورت بلادرنگ از شبکه‌عصبی برای حل این موضوع استفاده شده است. شبکه‌عصبی استفاده شده از نوع پس‌انتشار خطا با یک لایه مخفی با تعداد ۲۱ گره درآن و به ترتیب در لایه‌های ورودی و خروجی دارای ۶ و ۳ گره می‌باشد. در شبکه‌عصبی اطلاعات خروجی شبکه، ابتدا با سنسور شتاب-سنج۹محوره، با دقت بسیار بالا دریافت شده و سپس نتایج آموزش شبکه‌عصبی با خروجی این سنسور مقایسه گردیده است. در مجموع ۷۳۴۳ داده‌ی مستقل در دو زاویه‌ی φ و ψ، و همچنین ۷۵۱ داده در زاویه 𝜃، از سنسور شتاب‌سنج ۹ محوره، و ربات‌موازی دو درجه آزادی‌دورانی، به عنوان یک پلتفرم آماده بدست آمد که از ۴۶۷ داده‌ی آن، برای آموزش شبکه استفاده نشده است. نتایج آموزش شبکه با داده‌های استفاده نشده برای آموزش، مقایسه شده و نتایج مطلوبی با حداکثر خطای ۰,۰۳۸ رادیان حاصل گردید.

---

در این مقاله، با استفاده از روش متعامد تکمیلی طبیعی، به ارائه یک الگوریتم کلی برای تحلیل دینامیک مستقیم و معکوس و همچنین تحلیل حساسیت دینامیکی ربات n درجه آزادی صفحه‌ای سری لولایی، پرداخته‌ شده است. هدف این الگوریتم، تولید خودکار معادلات دینامیکی حاکم بر ربات است که کاربر را از قید استخراج معادلات فارغ می‌سازد. به‌منظور اطمینان از صحت مدل به‌دست‌آمده، یک ربات شش درجه آزادی صفحه‌ای سری لولایی به کمک این روش در محیط مکس متلب مدل‌سازی می‌گردد و صحت‌ و سقم نتایج در مقایسه با نرم‌افزار ادامز و موتور باز دینامیکی در بوته آزمایش قرار می‌گیرد. در ادامه با استفاده از دو روش مجزای سوبل و ای‌فست به تحلیل حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابط‌های سه ربات دو، سه و شش درجه آزادی، پرداخته می‌شود تا حساسیت گشتاورهای اعمالی، نسبت به کمیت‌های طول و جرم ربات، در دو حالت تکین و همسانگرد مشخص گردد. در ادامه تأثیر افزایش تعداد رابط‌های ربات، تأثیر تلورانس‌های مختلف پارامترهای طراحی ربات، تأثیر حالات مختلف جهت‌گیری ربات و تفاوت نتایج حاصل از دو روش تحلیل حساسیت سوبل و ای‌فست مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. همچنین در انتها به بررسی تأثیر سرعت زاویه-ای ربات بر حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابط‌ها پرداخته می‌شود. نتایج پژوهش حاکی از آن است که گشتاورهای اعمالی حساسیت چشم‌گیری نسبت به تلورانس عدم قطعیت موجود در پارامترهای طراحی ربات دارند و همچنین نتایج روش سوبل از اعتبار و صحت بیشتری نسبت به روش ای‌فست برخوردار است.

---

در این مقاله ربات موازی چهار درجه آزادی چهار شاخه شبیه‌سازی می‌شود. ابتدا مدل ریاضی که بر اساس آن ربات موازی چهار شاخه مدل شده نشان داده‌شده و سپس بهینه‌سازی این ربات موازی بر اساس فضای کاری عاری از تکینگی سینماتیکی مرتبه دوم انجام می‌شود. نوآوری این مقاله در استفاده از دو الگوریتم جستجوی سراسری برای یافتن فضای کاری عاری از تکینگی است. ابتدا مسئله برای الگوریتم زنبورعسل مصنوعی حل‌شده و سپس این روش با روش هوش ازدحامی ذرات مقایسه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که با هر دو روش می‌توان پارامترهای طراحی ربات را به دست آورد، درحالی‌که از پیچیدگی‌هایی که از ویژگی ذاتی این نوع بهینه‌سازی است پرهیز کرد. مقایسه دو الگوریتم جستجو نشان‌دهنده آن است که روش هوش ازدحامی ذرات سریع‌تر از الگوریتم کلونی زنبورعسل عمل می‌کند. فضای جستجو برای این الگوریتم‌ها حجمی متشکل از سطحی به ابعاد ۵۰۰ mm در ۵۰۰ mmاست که در راستای عمود از ارتفاع ۵۰۰ mm تا ۱۰۰۰ mm تغییر می‌کند. همچنین از نکات مهم این مقاله دوران مجری نهایی حول محور عمود تا ۹۰ درجه چرخش است که قابلیت مهمی در ساختار و انعطاف عملکردی ربات دارد. پس از شبیه‌سازی، ربات موازی به کمک نرم‌افزار طراحی سه‌بعدی مدل می‌شود. درنهایت ربات موازی چهار شاخه طراحی‌شده در آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه تهران ساخته‌شده است.

---

رباتهای موازی برخلاف داشتن مزیتهای بسیار، عمومأ فضای‌کاری محدودی دارند. بنابراین بدست آوردن فضای‌کاری آنها با در نظر گرفتن تداخلهای مکانیکی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مقاله به بررسی هندسی تداخل مکانیکی در مکانیزم‌های موازی صفحه‌ای، شامل تداخل لینکها با یکدیگر و برخورد لینکها و سکوی متحرک با موانع، پرداخته میشود. برای این منظور، یک روش هندسی جدید بر اساس بررسی تداخل پاره خط‌ها، برای تشخیص برخوردها در فضای‌کاری مکانیزم موازی صفحه ای پیشنهاد می‌گردد. در این روش، ابتدا پیکربندی‌های ربات موازی صفحه‌ای در تمام نقاط فضای‌کاری بدست آورده می‌شود. سپس برخورد دو به دوی لینکها با یکدیگر و موانع، که به ترتیب با پاره خط و چندضلعی مدل شده اند، مورد بررسی قرار میگیرد. در نهایت، فضای‌کاری عاری از برخورد در یک جهتگیری خاص سکوی متحرک بدست می آید. علاوه بر آن در این مقاله نوعی شاخص برای بررسی فضای‌کاری با توجه به تداخل مکانیکی معرفی میشود. شاخص فوق دیدگاه مناسبی جهت یافتن بهترین فضای‌کاری ارائه میدهد. برای ارزیابی نتایج، این روش بر روی دو ربات موازی صفحه‌ای به نام‌های ۳RRR و ۳PRR در حالتهای کاری مختلف اجرا می‌گردد. نتایج حاصله نشان می‌دهند که نسبت فضای کاری عملی به فضای‌کاری تئوری، با افزایش زاویه سکوی متحرک در دو جهت ساعتگرد و پادساعتگرد، کاهش می‌یابد. همچنین، به علت تفاوت در تعداد لینک‌های متحرک، فضای‌کاری عاری از تداخل مکانیکی ربات موازی ۳RRR به طور معمول محدودتر از ربات موازی ۳PRR می‌باشد.

---

در این مقاله یکی از پژوهش‌های موسوم به تعامل انسان و ربات با موضوع تقلید حرکات انسان توسط ربات انسان‌نمای نائو مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا حرکات انسان به واسطه دوربین دید سه بعدی کینکت که توسط بسته نرم افزاری سیستم عامل ربات (راس) راه‌اندازی شده است، دریافت می‌گردد. با توجه به اختلاف ابعادی میان انسان و ربات، حرکات دریافتی به ابعاد ربات نگاشت می‌شود. بعد از اعمال نگاشت، حل سینماتیک مستقیم و معکوس ربات ارائه می‌گردد. بدین منظور، فرم دیستال در حل سینماتیک مستقیم مورد استفاده قرار گرفته و بر مبنای آن راه حل تحلیلی برای حل سینماتیک معکوس ارائه شده است. راه حل تحلیلی ارائه شده به عنوان یکی از نوآوری‌های اصلی مقاله، دلیل اصلی حرکات روان ربات در تقلید حرکات انسان می‌باشد. به منظور حفظ تعادل ربات در زمان تقلید، استراتژی قوزک پا بر مبنای مدل پاندول معکوس خطی و معیار تصویر زمینی مرکز جرم ارائه شده است. پاندول معکوس مدل شده در دو فاز جفت تکیه گاهی و تک تکیه گاهی توسط کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی کنترل می‌شود. نتایج پیاده سازی عملی و شبیه سازی روش ارائه شده در مقاله با در نظر گرفتن محدودیت‌های ناشی از سامانه دریافت حرکات انسان، نمایان‌گر تقلید حرکات تمام-بدن انسان با دقت، نرمی و سرعت بالا در ربات می‌باشد.

---

در این مقاله‏، کنترل موقعیت یک ربات موازی نیوماتیکی شش درجه آزادی گاف-استوارت موسوم به هگزاتار به منظور ردیابی مسیرهای مطلوب مطالعه شده است. در ابتدا، معادلات دینامیکی مربوط به سیستم نیوماتیکی هر شاخه از این ربات استخراج شده است که شامل معادلات دینامیکی یک عملگر نیوماتیکی و یک شیربرقی تناسبی می‌باشد. متغیرهای نامعلوم معادلات دینامیکی شامل ضریب ویسکوزیته، نیروی اصطکاک عملگر و متغیرهای مربوط به شیربرقی بدست آمده و توسط الگوریتم ژنتیک شناسایی شده‌اند. سپس، کنترل موقعیت عملگر نیوماتیکی با توجه به این مدل و بر اساس طراحی کنترل کننده‌ی پسگام مدلغزشی انجام می‌گیرد. بعلاوه، معادلات سینماتیک ربات هگزاتار بدست می‌آید و با استفاده از یک روش ابتکاری با نام روش هندسی حل شبه سینماتیک، بدون استفاده از حسگرهای گران‌قیمت و بر اساس داده‌های حسگرهای پتانسیومتر خطی روی هر شاخه و حسگر دوران متصل شده بر روی مجری نهایی ربات، موقعیت مجری نهایی ربات محاسبه می‌شود. بدین ترتیب، کنترل موقعیت حلقه بسته‌ی ربات هگزاتار بر مبنای کنترل همزمان در فضای مفاصل و فضای کاری ربات به کمک کنترل کننده‌ی پسگام مدلغزشی و روش محاسبه‌ی موقعیت مجری نهایی ربات انجام می‌گیرد. مسیرهای مطلوب سینوسی برای ردیابی در راستا و حول هر یک از محورهای مختصات به منظور ارزیابی عملکرد استراتژی کنترلی به کارگرفته شده مورد آزمایش قرار می‌گیرند. نتایج آزمایش‌های عملی نشان می‌دهد که مسیرهای مطلوب مستقیم در راستا و دورانی حول محورهای مختصات به ترتیب با اندازه‌ای کمتر از ۲ سانتی‌متر و ۳ درجه ردیابی می‌شوند. این حد از دقت برای یک ربات نیوماتیکی بسیار مطلوب می‌باشد.

---

در این پژوهش، الگوریتمی نوین که ترکیبی از برنامه‌ریزی گسسته، بهینه‌سازی محدب، قیود مخروط تصادم سرعت و افق پیش‌بین می‌باشد، برای مسیریابی و کنترل بلادرنگ و عاری از تداخل ربات‌های متحرک ارائه می‌گردد. در این مقاله، محیط مورد نظر محیط ناشناخته می باشد که الگوریتم ارائه شده برای دو سناریو مجزا، یکی برای محیط ناشناخته‌ی ثابت و دیگری محیط ناشناخته‌ی پویا با استفاده از بسته ی نرم افزاری سی وی ایکس در شبیه ساز متلب ابتدا شبیه‌سازی می‌شود و سپس در ادامه با در نظر گرفتن ملاحظات لازم برای ربات واقعی، الگوریتم بر روی ربات ای پاک در محیط رآس پیاده‌سازی می‌گردد. به منظور پیاده سازی از حل کننده ی گوروبی با مجوز آموزشی استفاده می‌گردد. به منظور محدب سازی قیود نامحدب، از روش برنامه نویسی مخلوط عدد صحیح خطی استفاده می‌شود. همچنین، تمامی قیود باید حالت خطی خود را در افق‌های بعدی نیز حفظ نمایند. از این رو، برای اجتناب از برخورد، از دو نوع قید استفاده می‌شود. در افق اول، از قید مخروط تصادم به منظور تضمین عدم برخورد و در افق‌های بعدی از قیود مبتنی بر مفهوم روش باگ به منظور عدم برخورد و همچنین مدل کردن قسمتی از نامعینی ها در اندازه‌گیری موقعیت و سرعت‌ها استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که این الگوریتم از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار بوده و در تمامی موارد ایمنی و عدم برخورد با موانع رعایت می‌شود. همچنین زمان حل در هر مرحله کمتر از ۰,۰۰۴ ثانیه و حاکی از بلادرنگ بودن این الگوریتم برای مسیریابی این نوع ربات می‌باشد.

---

در این مقاله با استفاده از روش مود لغزشی ترمینالی پسگام غیر تکین به کنترل پرنده بدون سرنشین (کوادروتور) پرداخته‌شده است. در مرحله اول معادلات دینامیکی حاکم بر کوادروتور با در نظر گرفتن همه پارامترهای مؤثر به‌دست‌آمده‌اند. هدف کنترل‌کننده دستیابی به ردیابی مناسب از موقعیت‌های مطلوب (x، y، z) و زاویه یاو (𝜓) و همچنین حفظ پایداری زوایای رول و پیچ به‌رغم وجود اغتشاشات خارجی محدود می باشد. روش‌های کنترلی به اطلاعات کامل از حالت‌های سیستم نیاز دارند که در عمل ممکن است امکان استفاده از آن‌ها محدود شود. حتی اگر تمام حالات سیستم در دسترس باشد همراه نویز بوده و همچنین استفاده زیاد از سنسورها برای اندازه‌گیری حالات، کل سیستم را در اجرا پیچیده و گران می‌کند. لذا برای این منظور از فیلتر کالمن توسعه‌یافته (EKF) به‌عنوان رؤیت گر استفاده‌شده است. فیلتر کالمن توسعه‌یافته به‌عنوان رؤیت گر سرعت و تخمین گر اغتشاشات خارجی مانند باد به کار می‌رود به همین علت استفاده از کنترل‌کننده رؤیت گر برای تخمین اثرات اغتشاشات خارجی به‌منظور جبران آن‌ها پیشنهادشده است. روش طراحی بر پایه پایداری لیاپانوف استوار است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده عملکرد و مقاوم بودن خوب رؤیت گر کنترل‌کننده است.

---