پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شمارهها | 435 |
| تعداد مقالات | 5,634 |
| تعداد مشاهده مقاله | 7,427,750 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,215,710 |
حل مساله سینماتیک مستقیم ربات های کابلی نامقید با استفاده از شبکه عصبی به منظور استفاده همزمان در الگوریتم های کنترلی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 4، دوره 52، شماره 1، فروردین 1399، صفحه 43-56 اصل مقاله (2.56 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2017.12945.5480 | ||
| نویسندگان | ||
| علی افلاکیان1؛ نیما کرباسی زاده1؛ مهدی طالع ماسوله* 2؛ احمد کلهر3 | ||
| 1کارشناسی ارشد، آزمایشگاه تعامل انسان و ربات، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 2دانشگاه تهران-دانشکده برق و کامپیوتر | ||
| 3استادیار، آزمایشگاه تعامل انسان و ربات، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران، تهران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله به بحث، بررسی و توسعه الگوریتم طراحی مسیر برای مأموریت تعقیب هدف متحرک پرواز گروهی هواپیماهای بدون سرنشین پرداخته می شود. مطابق با الزامات هواپیمای بدونسرنشین بال ثابت، برای تعقیب هدف متحرک و همچنین مأموریت دوری از موانع در محیطهای پیچیده، الگوریتم جدیدی از ترکیب الگوریتم میدان برداری لیاپانوف با الگوریتم میدان پتانسیل بهبود یافته ارائه می شود. الگوریتم دینامیکی جدید ارائه شده از مزایای الگوریتم پتانسیل بهبود یافته برای دوری از موانع و همچنین از قابلیت الگوریتم میدان برداری لیاپانوف برای تعقیب اهداف متحرک استفاده می نماید. از مزایای این الگوریتم، درلحظه یا برخط بودن و پویایی آن برای تعقیب هدف متحرک و در عین حال دوری از موانع و همچنین قابلیت محاسباتی سریع می باشد که سبب می شود الگوریتم در محیطهای پیچیده به خوبی عمل نماید. در ادامه الگوریتم ارائه شده برای پرواز گروهی هواپیماهای بدون سرنشین طراحی می شود. نتایج ارائه شده به خوبی بیانگر آن است که الگوریتم ترکیبی ارائه شده، قابلیت پیاده سازی در محیطهای پیچیده را دارا می باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ربات کابلی؛ ربات نامقید؛ سینماتیک مستقیم؛ شبکه عصبی؛ کنترل سینماتیکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Solving the Forward Kinematic Problem of Under-Constrained Cable Driven Robots for Online Control Purposes | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ali Aflakiyan1؛ Nima Karbasizadeh1؛ Mahdi Tale Masouleh2؛ Ahmad Kalhor3 | ||
| 1Human and Robot Interaction Laboratory, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
| 2University of Tehran, School of Electrical and Computer Engineering | ||
| 3School of Electrical and Computer Engineering, Human and Robot Interaction Laboratory, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, a method is proposed which allows computing the position of the endeffector based on neural networks approach by taking into account external forces applied to the endeffector. As in under-constrained robots kinematics and statics are intrinsically coupled together, and they simultaneously should be considered, the forward kinematic problem of the robot can be made equivalent to an optimization problem. Solving the optimization problem is time consuming and not suitable for practical purposes. Therefore, in order to solve the forward kinematic problem a SimMechanics model based on the robot geometry and dynamic is designed and presented. By means of this method, the forward kinematic problem is solved offline and is used for online purpose. Moreover, an analysis of workspace is performed which reveals that the solution of the forward kinematic problem of the underconstrained cable robots can be calculated uniquely. By resorting to a neural network method, a position control is performed and the proposed method is validated. The comparison of the operated and desired path is shown for a helical trajectory. Maximum error in the assumed workspace is 0.4 percent. Finally, the proposed method was implemented experimentally and the results confirm the efficiency of the foregoing method. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Cable driven parallel robots, Under-constrained robots, Forward kinematic problem, Neural networks, Control | ||
| مراجع | ||
|
[1] J.-P. Merlet, Parallel robots: Springer Science & Business Media, 2006. [2] P. Dewdney, M. Nahon, B. Veidt, The large adaptive reflector: a giant radio telescope with an aero twist, Canadian aeronautics and space journal, Vol. 48, No. 4, pp. 239-250, 2002. [3] R. G. Roberts, T. Graham, T. Lippitt, On the inverse kinematics, statics, and fault tolerance of cable‐suspended robots, Journal of Field Robotics, Vol. 15, No. 10, pp. 581-597, 1998. [4] A. Ming, T. Higuchi, Study on multiple degree-of-freedom positioning mechanism using wires. I: Concept, design and control, International Journal of the Japan Society for Precision Engineering, Vol. 28, No. 2, pp. 131-138, 1994. [5] H. Bayani, M. Tale Masouleh, A. Kalhor, Practical Performance Comparison of Pole placement and Sliding Mode Controller for Position Control of Cable-driven Parallel Robots Using Visual Servoing, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 12, pp. 63-74, 2015. [6] H. D. Taghirad, M. Nahon, Kinematic analysis of a macro–micro redundantly actuated parallel manipulator, Advanced Robotics, Vol. 22, No. 6-7, pp. 657-687, 2008. [7] A. Pott, An algorithm for real-time forward kinematics of cable-driven parallel robots, Advances in Robot Kinematics: Motion in Man and Machine, pp. 529-538, 2010. [8] R. Babaghasabha, M. A. Khosravi, H. D. Taghirad, Adaptive control of KNTU planar cable-driven parallel robot with uncertainties in dynamic and kinematic parameters, in: Cable-Driven Parallel Robots, Eds., pp. 145-159: Springer, 2015. [9] M. Carricato, J.-P. Merlet, Geometrico-static analysis of under-constrained cable-driven parallel robots, Advances in Robot Kinematics: Motion in Man and Machine, pp. 309-319, 2010. [10] V. Schmidt, B. Müller, A. Pott, Solving the forward kinematics of cable-driven parallel robots with neural networks and interval arithmetic, in: Computational Kinematics, Eds., pp. 103-110: Springer, 2014. [11] H. Sadjadian, H. Taghirad, A. Fatehi, Neural networks approaches for computing the forward kinematics of a redundant parallel manipulator, International Journal of Computational Intelligence, Vol. 2, No. 1, pp. 40-47, 2005. [12] M. Dehghani, M. Ahmadi, A. Khayatian, M. Eghtesad, M. Farid, Neural network solution for forward kinematics problem of HEXA parallel robot, in Proceeding of, IEEE, pp. 4214-4219. [13] A. Ghasemi, M. Eghtesad, M. Farid, Neural network solution for forward kinematics problem of cable robots, Journal of Intelligent & Robotic Systems, Vol. 60, No. 2, pp. 201-215, 2010. [14] N. Michael, J. Fink, V. Kumar, Cooperative manipulation and transportation with aerial robots, Autonomous Robots, Vol. 30, No. 1, pp. 73-86, 2011. [15] J. Fink, N. Michael, S. Kim, V. Kumar, Planning and control for cooperative manipulation and transportation with aerial robots, The International Journal of Robotics Research, Vol. 30, No. 3, pp. 324-334, 2011. [16] J.-F. Collard, P. Cardou, Computing the lowest equilibrium pose of a cable-suspended rigid body, Optimization and Engineering, Vol. 14, No. 3, pp. 457-476, 2013. [17] A. Berti, J.-P. Merlet, M. Carricato, Solving the direct geometrico-static problem of underconstrained cable-driven parallel robots by interval analysis, The International Journal of Robotics Research, Vol. 35, No. 6, pp. 723-739, 2016. [18] J.-P. Merlet, Preliminaries of a New Approach for the Direct Kinematics of Suspended Cable-Driven Parallel Robot with Deformable Cables, in: New Trends in Mechanism and Machine Science, Eds., pp. 355-362: Springer, 2017. [19] J.-P. Merlet, Direct Kinematics of CDPR with Extra Cable Orientation Sensors: The 2 and 3 Cables Case with Perfect Measurement and Ideal or Elastic Cables, in: Cable-Driven Parallel Robots, Eds., pp. 180-191: Springer, 2018. [20] A. Aflakiyan, M. Tale Masouleh, H. Bayani, R. Sadeghian, Path planning of cable driven parallel robots in the presence of dynamic obstacles via potential field using computed torque control method, Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 4, pp. 109-118, 2016. [21] A. Aflakiyan, H. Bayani, M. T. Masouleh, Computed torque control of a cable suspended parallel robot, in Proceeding of, IEEE, pp. 749-754. [22] M. A. Khosravi, H. D. Taghirad, Robust PID control of fully-constrained cable driven parallel robots, Mechatronics, Vol. 24, No. 2, pp. 87-97, 2014. [23] J. Rezaie, B. Moshiri, A. Rafati, B. N. Araabi, Modified LOLIMOT algorithm for nonlinear centralized Kalman filtering fusion, in Proceeding of, IEEE, pp. 1-8.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,050 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,357 |
||