۱۰ نتیجه برای عالی پور
آرمان حسن پور، خلیل عالی پور، پریسا دائمی، بهرام تارویردی زاده،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ويژه‌نامه دوم ۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، جهت اجتناب از واژگونی برخط بازوی پایه متحرک، الگوریتمی هوشمند و نوین با در نظر گرفتن تعاملات بین بازو و پایه‌ی متحرک ارائه شده است. در این راستا از معیار پایداری گشتاور-ارتفاع به‌عنوان سنجه‌ی پایداری سیستم و یک تابع نمو معیار پایداری به منظور یافتن مشخصه‌های حرکتی موثر در وقوع ناپایداری در هر لحظه، استفاده شده است. سپس جهت بهبود مناسب پایداری سیستم از منطق فازی بهره برده شده است. الگوریتم پیشنهادی با یک الگوریتم پیشین، که جهت اجتناب از واژگونی برخط بازوی پایه متحرک به کمک معیار پایداری نیرو-زاویه ارائه شده، تحلیل و مقایسه شده است. هر دو الگوریتم بر روی یک سیستم یکسان از لحاظ ابعاد و شرایط فیزیکی، شبیه‌سازی و عملکرد آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. در شبیه‌سازی ابتدا سینماتیک و دینامیک حرکت برای بازوی پایه متحرک مورد نظر، با استفاده از روش نیوتن-اویلر در نرم افزار میپل۱۶ استخراج شده سپس مدل استخراج شده برای سیستم، توسط جعبه ابزار SimMechanics نرم‌افزار متلب صحه‌گذاری میشود. سپس در یک مانور که قسمتی از مسیر ناپایدار است، میزان کارایی الگوریتم اجتناب از واژگونی بر خط پیشنهادی تحلیل و با الگوریتم پیشین مقایسه شده است. همچنین عملکرد الگوریتم پیشنهادی در حضور برخی اغتشاشات محیطی مورد بررسی قرار گرفته است.
علیرضا هادی، حسین اکبری، خلیل عالی پور،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
بازوهای رباتیکی پیوسته و انعطاف‌پذیر کاربردهای ویژه‌ای در بسیاری از زمینه‌ها، از جمله ادوات پزشکی دارند. نمونه‌هایی از این کاربردها، بازوهای رباتیکی مورد استفاده در انجام عملهای جراحی درون بدن، یا ابزار آندوسکوپی و کلونوسکوپی مجاری داخل بدن انسان، مانند مری و روده میباشد. اندازه‌ی کوچک و قابلیت مانور زیاد، توانمندی این ابزارها را در کاربردهای مورد نظر افزایش میدهد. یکی از محرکهای مفید در کوچک‌سازی سیستمهای مکاترونیکی، آلیاژهای حافظه‌دار میباشد. این مواد که معمولاً بصورت محرکهای خطی در سیستمها مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌توانند نیروهای بسیار زیادی در مقابل وزن خود اعمال نمایند. در این مقاله، با جایگذاری سه فنر آلیاژ حافظه‌دار در ساختار یک ماژول انعطاف‌پذیر، مکانیزمی دو درجه آزادی ایجاد شده است. این ماژول، قابلیت ویژه‌ای در توسعه‌ی سیستمهای ماژولار رباتیکی، بخصوص بازوهای انعطاف‌پذیر دارد. ماژول طراحی شده تغییر شکلهای بزرگی داشته و فضای دسترسی مناسبی را فراهم می‌کند. در این پژوهش، مدلسازی ماژول، به منظور استخراج پارامترهای طراحی و شبیه‌سازی، مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به خواص پیچیده آلیاژ حافظه‌دار و وجود نایقینی در مدل، کنترل ماژول مشکل میباشد. از اینرو با به کارگیری الگوریتم کنترلی غیر مدل مبنا، در این مقاله سعی شده است تا شکل نهایی ماژول کنترل گردد. عملکرد کنترلر معرفی شده با آزمایشات تجربی صحه‌گذاری شده است. فضای کاری گسترده و کنترل‌پذیری مناسب ماژول استفاده از آن برای کاربردهای واقعی را کاملاً توجیه می‌نماید.
مریم عسگری، محمدرضا جاهد مطلق، خلیل عالی پور،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
این مقاله به مسئله کنترل آرایش رهبر-پیرو برای ربات‌های پایه متحرک غیرهولونومیک، مبتنی بر کنترل‌کننده پسگام، در حضور موانع می‌پردازد. مدل سینماتیکی ربات و قید غیرهولونومیک آن معرفی شده، سپس به کمک تکنیک پسگام، رویکرد کنترل آرایش رهبر-پیرو، پیاده میشود. برای حل مسئله‌ی پرش‌های ناگهانی سرعت، در کنترل-کننده پسگام، از تلفیق نرودینامیک ملهم از بیولوژیک استفاده شده است. در پژوهش‌های پیشین از مدل فاصله-زاویه استفاده شده و فاصله و زاویه مطلوب ثابت فرض شده-اند. در این مقاله، به منظور افزایش انعطاف‌پذیری آرایش، این فرض محدود‌کننده حذف شده و فاصله و زاویه‌ی مطلوب، متغیر با زمان فرض می‌شوند. در ادامه، معادلات دینامیک خطا استخراج شده و کنترل‌کننده جدیدی طراحی می‌گردد. یک قانون کنترل کمکی نیز برای مشتق زاویه مرجع پیروها ارائه میشود تا پایداری مجانبی کلی پیروها و پایداری محلی کل آرایش را به کمک تئوری لیاپانوف تضمین کند. نمونه بارز از نیاز به تغییر فاصله و زاویه مطلوب، زمانی است که مانعی در مسیر پیرو وجود دارد که در مسیر رهبر آن نیست. برای اجتناب از برخورد پیرو با مانع، توابع متغیر با زمان مناسب برای فاصله و زاویه مطلوب انتخاب شده و در کنترل‌کننده جدید، جایگزین می-شوند. نتایج شبیه سازی‌ها نشان می‌دهند که ربات پیرو می‌تواند رهبر بلادرنگ خود را، با کنترل‌کننده سینماتیکی پیشنهادی، دنبال کند درحالیکه از برخورد با موانع نیز اجتناب می‌نماید. به علاوه، ورودی‌های کنترلی در لحظه‌ی شروع و نیز به هنگام گذر از موانع، پرش‌های ناگهانی نداشته و قابل قبول هستند که این خود از دستاوردهای تلفیق بیونرودینامیک، با کنترل‌کننده پسگام است.
فرهاد یوسفی، خلیل عالی پور، بهرام تارویردی زاده، علیرضا هادی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، به طراحی کنترلر برای ربات توانبخش زانو پرداخته شده است. مشکل اصلی دستگاه‌های توانبخشی از جمله دستگاه‌های غیرفعال حرکت مداوم، عدم بازخورد از وضعیت پای بیمار و نیروهای تعاملی یا مقاوم اعمال شده از پای فرد به ربات میباشد. بدین معنی که اگر در حین تمرین غیرفعال، از طرف پای بیمار حرکتی غیرارادی رخ دهد، نیروی تعاملی ایجاد شده بین پای فرد و ربات می‌تواند به پای فرد آسیب برساند، زیرا رفتار ربات در برابر این نیرو، دارای سفتی زیاد است و علیرغم اعمال گشتاور مخالف حرکت از سوی پای فرد، ربات همچنان سعی دارد، پای فرد را در مسیر مرجع نگه دارد. در این پژوهش، به منظور تحقق رفتار منعطف از سوی ربات در مقابل نیروی احتمالی پای فرد، از مفهوم ادمیتانس استفاده شده، و در دو روش کنترلی، مدل مرجع تطبیقی و پسگام انتگرالی این مفهوم مورد استفاده قرار گرفته است. با تجهیز ربات به کنترل ادمیتانس، در صورت اعمال نیرو از طرف پای فرد، ربات متناسب با آن نیرو از مسیر مرجع خود منحرف میشود تا به این ترتیب نیروی تعاملی بین ربات و بیمار کاهش یابد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی این کنترلرها، نشان از رفتار مطلوب ربات در این شرایط دارد. همچنین به منظور بررسی کارایی بیشتر کنترلرها، عملکرد آن‌ها در حضور نویز اندازه‌گیری نیز بررسی شده است. همچنین نشان داده شده، استفاده از کنترل کننده‌ی پیشنهادی پسگام در کنار کنترل کننده‌ی ادمیتانسی که خود نوآوری محسوب میشود، نسبت به کنترل کننده‌ی مدل مرجع تطبیقی، عملکرد بهتری دارد.
علیرضا هادی، آزاده حسنی، خلیل عالی پور، جواد کوهسرخی،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله طراحی و تحلیل یک مکانیزم رباتیکی برای عبور از لوله‌های باریک به منظور بازدید از داخل لوله‌ها و یا انجام عملیات خاص مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از مکانیزمی که بتواند در طول لوله‌های با اقطار متفاوت آزادانه حرکت کرده و تطبیق‌پذیری مناسبی هنگام عبور از مسیرهای پیچیده و دارای خم لوله را داشته باشد، حائز اهمیت میباشد. لذا با به کارگیری یک مکانیزم ساده بر پایه استفاده از محرک آلیاژ حافظه‌دار، یک میکرو ربات جهت بازرسی از مجاری باریک طراحی گردیده که ضمن انعطاف‌پذیری خوب، تطبیق‌پذیری مناسبی در هنگام عبور از مسیرهای پیچیده را دارد. در این پژوهش سینماتیک و دینامیک ربات مورد تحلیل قرار گرفته و معادلات دینامیکی حرکت استخراج و در ادامه حل گردیده است. عملکرد ربات در محیط شبیه سازی توسط نرم افزارهای ادامز و متلب صحه گذاری گردیده است. در نهایت با استفاده از یک کنترلر مناسب مقدار نیروی رانشی مناسب به همراه نیروی عمودی بین چرخ‌های ربات و دیواره لوله کنترل شده است. نتایج شبیه سازی، موفقیت و کارائی مکانیزم رباتیکی ارائه شده در بازرسی لوله‌های واقعی دارای تغییر قطر در حالت افقی، عمودی و یا شیبدار را نشان می دهد.
رامبد رستگاری، خلیل عالی پور،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
استفاده از سیستمهای خودکار جهت اکتشافات فضایی، می‌تواند به صورت چشمگیر هزینه‌های انجام ماموریت مورد نظر را کاهش دهد. یکی از ساختارهایی که قبلاً در اکتشافات فضایی مورد استفاده قرار گرفته است، ربات‌های چرخدار بوده است. ربات‌های چرخدار دارای فضای کاری بسیار وسیعی هستند و همچنین می‌توانند با سرعت مناسب حرکت کنند. این سیستمها معمولاً دارای مکانیزمهای ساده بوده و از حیث مصرف انرژی مناسب هستند. در بسیاری از پژوهش‌های گذشته، پایه‌ی این نوع ربات‌های چرخدار دارای شاسی صلب است؛ ولی چنانچه حرکت سیستم بر روی زمین‌های نسبتاً ناصاف مد نظر باشد، بهتر است سیستم دارای تعلیق انعطاف‌پذیر باشد. به علاوه، در بسیاری از تحقیقات گذشته از مدل کردن نیروهای اصطکاک غیرخطی بین چرخ‌ها و زمین صرفنظر گردیده است. بر این اساس، در این مقاله، معادلات دینامیک حرکت یک ربات چرخدار با در نظر گرفتن چرخ‌های بادی و مجهز به سیستم تعلیق انعطاف‌پذیر، استخراج می‌گردد. برای شبیه‌سازی اصطکاک و لغزش چرخ‌ها از مدل دوگاف استفاده شده است. با در نظر گرفتن گشتاور چرخ‌ها به‌عنوان ورودی، به ارائه یک قانون تنظیم حرکت دولایه جدید می‌پردازیم. در این قانون امکان کنترل زاویه فراز پلتفرم با تنظیم نیروی اصطکاک چرخ‌ها فراهم می‌گردد. در لایه‌ی نخست کنترل‌گر، حرکت ربات چرخدار با استفاده از استراتژی امپدانسی چندگانه‌ی اصلاح‌شده برآورده شده و در لایه‌ی دوم، که هدایت موضعی نامیده میشود، گشتاور اعمالی به چرخ‌ها و زوایای فرمان آن‌ها به شکلی تنظیم میشود که نیروها/گشتاورهای خروجی مطلوب لایه‌ی نخست محقق گردد. نتایج شبیه‌سازی، قابلیت‌های مطلوب الگوریتم جدید را برای ربات‌های چرخدار نشان میدهد.
ارسلان بابایی رباط، خلیل عالی پور، بهرام تارویردی‌زاده، نفیسه محمدیان افتح،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
سیستم ترکتور-تریلر یک ربات پایه‌متحرک چرخدار متشکل از یک واحد چرخدار مجهز به عملگر به نام ترکتور و یک یا چند واحد چرخدار دیگر به نام تریلر است که به وسیله‌ی یک پین غیرفعال به هم متصل شدهاند. در این مقاله فرض بر اینست که رانش سیستم بر عهده‌ی ترکتور است و تریلر غیرفعال میباشد. در این پژوهش، به مدلسازی در سطح سینماتیک پرداخته شده، لذا ورودی‌های سیستم، سرعت خطی تریلر و سرعت زاویه‌ای ترکتور فرض شده است. به دلیل فرض غلتش خالص در چرخ‌ها، با یک سیستم غیرخطی تحت قیود غیرهولونومیک روبرو هستیم. در این مقاله، برای اولین بار، کنترل پیش‌بین، جهت کنترل حرکت ترکتور-تریلر به کار برده شده است و هدف، ردیابی مسیر زمانی تریلر خواهد بود. پس از استخراج مدل سینماتیکی ترکتور-تریلر، یک مسیر هندسی قابل حصول به عنوان مسیر مرجع فرض میشود. با خطیسازی معادلات سیستم حول مسیر مرجع و استفاده از روش کنترل پیش‌بین مدل مبنا که بر پایه‌ی کنترل بهینه استوار است، یک قانون کنترلی برای تعقیب مسیر هندسی مرجع پیشنهاد میشود که همواره تابع هدف تعریف شده را کمینه می‌کند. با در نظر گرفتن اشباع عملگری در ورودی‌های سیستم، یک مساله‌ی بهینه‌سازی مقید، به صورت عددی حل خواهد شد. کنترلر طراحی شده در این مقاله، با کنترلر مرسوم و متداول تناسبی-انتگرال‌گیر-مشتق‌گیر، مقایسه و کارایی بهتر آن نشان داده خواهد شد. در پایان صحت و قوام کنترلر طراحی شده نسبت به اغتشاش و نامعینی در پارامترها، با شبیه‌سازی سیستم در نرم‌افزار متلب تصدیق خواهد شد.
روح اله رحمانی فرد، داود عالی پور،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
در این تحقیق پوشش Al۲O۳- ۱۳%wt.TiO۲ از پودرهای اولیه نانومتری بر روی پارچه با الیاف کولار با استفاده از فرایند پاشش پلاسما اتمسفری (APS) رسوب داده شد. بررسی های ساختاری با استفاده از روشهای XRD و FESEM معرف حضور دو ناحیه متفاوت در ساختار پوشش بود: یک ناحیه کاملا ذوب شده، عمدتا از دانه‌های با میانگین اندازه ۸۵ نانومتر با ترکیبی از Al۲O۳- γ و تیتانیم حل شده و ناحیه دیگر شامل ذراتی نیمه ذوب که از ساختار Al۲O۳- α پودر اولیه نیز برخوردار بود. بررسی آزمون های مکانیکی نشان دهنده بهبود خواص مکانیکی پارچه های پوشش یافته بود. نتایج بدست آمده از آزمون استحکام کششی پارچه، قبل و بعد از پوشش دهی نشان داد که اعمال فرایند پوشش دهی پاشش پلاسما اتمسفری می تواند استحکام پارچه را به مقدار ۶۰% افزایش دهد. نتایج آزمون ضربه سرعت بالا (V۵۰) بر روی پارچه های پوشش یافته با الیاف کولار نیز به خوبی نشان داد که حد بالستیکی نمونه ها افزایش چشمگیری داشته است. نتایج این آزمون نشان داد که اعمال پوشش نانو ذرات سرامیکی روی پارچه های الیاف کولار می تواند باعث حذف تعدادی از لایه های الیاف بکاررفته و در نتیجه کاهش وزن صفحات زرهی با حفظ سطح تهدید مربوطه گردد.
فرهاد رجایی، خلیل عالی پور، بهرام تاروردی زاده، علیرضا هادی، حسین ولی یان هلق،
دوره ۲۱، شماره ۶ - ( خرداد ۱۴۰۰ )
چکیده
حرکت مچپای انسان نتیجه تعامل پیچیده بین عصب و ماهیچهها است. به منظور ایجاد عملکردی مشابه عملکرد عضو واقعی، پروتزهای مچپای زیادی(غیرفعال، نیمهفعال، فعال) طراحی شدهاند. اگر از پروتزهای غیرفعال و نیمه فعال که تأمین توان خالصی ندارند و عملکردی متفاوت از عضو واقعی دارند بگذریم، بزرگترین چالش پیشرو در پروتزهای فعال، تأمین توان و انرژی موردنیاز بهمنظور ایجاد رفتاری مشابه رفتار مچپای سالم است. تأمین مستقیم این توان و انرژی، نیاز به محرک با گشتاور و توان بالا دارد که باعث افزایش شدید وزن و اندازه پروتز میشود. در این مقاله به منظور کاهش این انرژی و توان مورد نیاز، از طراحی جدید و متفاوتی به صورت ترکیب محرک غیر فعال (فنر) و محرک فعال (موتور) استفاده می شود که وزن موتور موردنیاز را بهشدت کاهش میدهد و علاوه بر مد راهرفتن قادر به پشتیبانی از مد دویدن تا سرعت ۲.۵ متر بر ثانیه نیز است. مرحله اول این مقاله شامل مدلسازی مکانیکی مچپا و بررسی کارایی و مصرف توان و انرژی در تمامی مدلهای ارائه شده میباشد.
محمدجواد مهرسروش، خلیل عالی پور، علیرضا هادی، بهرام تارویردی زاده، کیوان آرزو،
دوره ۲۱، شماره ۱۲ - ( آذر ۱۴۰۰ )
چکیده
مکانیزمهای شبیه ساز ورزش جذابیت و کاربرد زیادی در عمل به منظور پیاده سازی محیطهای واقعیت مجازی دارد. شبیهساز دوچرخهسواری، با توجه به عمومیت فعالیت دوچرخه سواری در ورزش و حمل و نقل شهری جایگاه ویژهتری دارد. در این مقاله، طراحی و ساخت یک مکانیزم نوین تولید حرکت برای شبیهساز تعاملی دوچرخهسواری ارائه شده است. ابتدا با به کارگیری نتایج تحقیقات گذشته، حدود سرعت و شتابی که کاربر حین دوچرخهسواری بایستی تجربه کند استخراج شده و ضمن تحلیل سایر شبیهسازهای دوچرخهسواری، درجات آزادی مورد نیاز و حدود آن تعیین شده است. سپس مکانیزم تولید حرکت جدید با دو درجه آزادی برای این کاربرد ارائه شده است. از الگوریتم ژنتیک برای تحلیل ابعادی مکانیزم استفاده شده و روابط سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم استخراج شده است. با توجه به مدل دینامیکی مکانیزم، کنترل کنندهای به روش خطیسازی بازخورد طراحی شده و نتایج و عملکرد آن در نرمافزارهای شبیهساز مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مکانیزم تولید حرکت طراحی شده، ساخته شده و ایرادات آن برطرف گردیده است. در پایان کنترل موقعیت بطور موفقیتآمیز روی آن پیاده سازی شده است.
