پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 432 |
| تعداد مقالات | 5,608 |
| تعداد مشاهده مقاله | 7,302,219 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,126,758 |
طراحی بهینه قدم زدن ربات دوپا براساس مدل بهبودیافته پاندول معکوس | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 4، تیر 1404، صفحه 417-452 اصل مقاله (2.28 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.23962.7829 | ||
| نویسندگان | ||
| عباس عظیمی؛ مصطفی نظری* ؛ سید مجتبی واردی کولائی | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران | ||
| چکیده | ||
| مدل پاندول معکوس با فنر به دلیل نادیده گرفتن مچ پا، کنترل‌پذیری و حرکت‌پذیری ربات در راه‌رفتن دوپایی را محدود می‌کند. این مقاله یک الگوی جدید راه‌رفتن با عنوان طراحی بهینه قدم زدن ربات دوپا براساس مدل بهبودیافته پاندول معکوس (پاندول معکوس با فنر متغیر و پای با اندازه محدود (VSLIP-FF)) را برای ربات‌های دوپا پیشنهاد می‌کند. همچنین، راه‌رفتن ربات دوپا با مدل VSLIP-FF بر روی سطوح مسطح و شیب‌دار با درنظر گرفتن نیروی اصطکاک در حالت ایستایی و لغزشی توسعه داده شده است. از الگوریتم ماشین حالت محدود برای انتقال بین فازهای تک و دو تکیه‌گاهی استفاده شده است. در نهایت، به بررسی موقعیت و سرعت مرکز جرم ربات در حین راه‌رفتن بر روی سطوحی با اصطکاک متفاوت پرداخته شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل در شرایط ذکر شده به این صورت می‌باشد که مدل توانست پایداری خود در حالت مسطح و شیب‌دار با شیب 0.08 را حفظ کند و رفتاری مشابه انسان از خود بروز می‌دهد و طول گام بلندتری را در زمان کمتری از مدل SLIP طی می‌کند. سپس شرایط اصطکاک برای مدل در حالت سطوح مسطح و شیب‌دار لحاظ شده است که با توجه به مقادیر این مدل، اگر ضریب اصطکاک بزرگتر یا مساوی 0.047 باشد، اصطکاک موجود بین سطح تماس کف پا ربات با زمین از نوع اصطکاک ایستایی می‌باشد در غیر این صورت از نوع اصطکاک لغزشی می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پاندول معکوس با فنر متغیر و پای با اندازه محدود؛ مچ پا؛ سطوح مسطح و شیب‌دار؛ اصطکاک؛ بهینه‌سازی ازدحام ذرات | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Optimum Walking Design for Biped Robots Based on the Improved Inverted Pendulum model | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abbas Azimi؛ Mostafa Nazari؛ S. Mojtaba Varedi Koulaei | ||
| Department of Mechanical Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The Spring-Loaded Inverted Pendulum (SLIP) model limits the controllability and mobility of biped robots in walking due to its omission of the ankle joint. This paper proposes a new walking pattern, titled "Optimized Step Design for Biped Robots Based on an Improved Inverted Pendulum Model," known as the Variable Spring-Loaded Inverted Pendulum with Finite-sized Foot (VSLIP-FF) model. Inspired by human walking characteristics, an adaptive strategy for leg extension and contraction is proposed for step planning, effectively emulating the role of the ankle joint. Finally, we examine the position and velocity of the robot’s center of mass with the VSLIP-FF model during walking on surfaces with varying friction. This stability and adaptability are crucial for the practical use of biped robots on diverse terrains. Simulation results for the model in the stated conditions show that it maintained stability on both flat and inclined surfaces with an 8% slope, exhibiting human-like behavior and achieving longer strides in shorter time compared to the SLIP model. Friction conditions for the model on flat surfaces were also evaluated; based on this model’s parameters, if the friction coefficient is greater than or equal to 0.047, the friction between the robot's foot contact surface and the ground is static. Otherwise, it is classified as kinetic (sliding) friction. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Spring-Loaded Inverted Pendulum (SLIP), Ankle, Flat and inclined surfaces, Friction, Particle Swarm Optimization (PSO) | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 320 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 159 |
||