اساتید مشاور

دکتر ستار هاشمی

دکتر علیرضا ذوالقدر اصلی

شهریور ماه 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چکیده

امروزه راه رفتن روبات بشر نما یکی از حوزه­های جذاب پژوهش در زمینه روباتیک می باشد. چالش­های موجود در کنترل روبات های بشر نما با درجات آزادی بالا، این مساله را در زمره مسائل دشوار در حوزه روباتیک قرار داده می باشد به طوریکه راه رفتن روبات بشر نما را کماکان به عنوان مهمترین توانایی یک روبات طبقه­بندی می­کنند. در این پایان­نامه روشی جدید برای راه رفتن روبات بشر­نما از بغل مطرح شده می باشد. در این روش بر روی هر یک از مفاصل موثر در راه رفتن روبات یک اتوماتای یادگیر متغیر سوار می­گردد که طی فرآیند یادگیری بردارهای احتمال مربوط به اتوماتاها به روز می­گردد و مقادیر مناسب مفاصل برای راه رفتن با در نظر داشتن این بردارها انتخاب می­شوند. در ادامه این روش یادگیری برای راه رفتن مستقیم و راه رفتن از بغل مورد بهره گیری قرار می­گیرد که نتایج حاصل از شبیه­سازی الگوریتم بر روی روبات بشر­نمای نائو در محیط شبیه­سازی فوتبال سه­بعدی نشان دهنده نتایج مناسب در راه رفتن مستقیم روبات در مقایسه با روش­های گذشته و همچنین مزایای فراوان بهبود توانایی راه رفتن از بغل در یک روبات بشر­نما می­باشد.

واژه های کلیدی

روبوکاپ ، فوتبال ربات ها، روبات های بشر نما، راه رفتن روبات نائو، اتوماتای یادگیر

 

 

فهرست مطالب

 

دانلود متن کامل در سایت sabzfile.com

جستجو در سایت :   

  فصل اول : مقدمه
2 1-1-          مقدمه
7 1-2-          روبات­های بشر­نما
10 1-3-          روبوکاپ، انگیزه­ها و اهداف
13 1-4-          نرم افزارهای شبیه­سازی و مدل روبات
13            1-4-1- شبیه­سازی
14            1-4-2- مدل روبات
15            1-4-3- کد پایه
18 1-5-          راه رفتن روبات بشر­نما از بغل
19 1-6-          اهداف
  فصل دوم: مروری بر تحقیقات پیشین و روش­های به کار رفته در تحلیل حرکت روبات
21 2-1-    مقدمه
22 2-2-    تعادل روبات ونقطه گشتاور صفر
25 2-3-    حرکت­شناسی
27           2-3-1- حرکت­شناسی مستقیم
27           2-3-2- حرکت­شناسی معکوس
31 2-4-    بهره گیری از سری­های فوریه در تحلیل حرکت روبات
34            2-4-1- بهینه­سازی پارامترهای سری فوریه به کمک الگوریتم ژنتیک
37            2-4-2- بهینه­سازی پارامترهای سری فوریه به کمک الگوریتم ازدحام ذرات
   

فصل سوم: طرح پیشنهادی

42 3-1-    مقدمه
42 3-2-     روبات بشر­نمای نائو و تحلیل حرکت آن
45 3-3-     بهره گیری از حرکت­شناسی در راه رفتن از بغل
46             3-3-1- حرکت­شناسی مستقیم
50             3-3-2- حرکت­شناسی معکوس
52 3-4-     بهره گیری از اتوماتای یادگیر به مقصود راه رفتن روبات
53             3-4-1- روبات­های افزونه
54             3-4-2- اتوماتاهای یادگیر
55                        3-4-2-1- اتوماتای یادگیر با ساختار ثابت
58                        3-4-2-2- اتوماتای یادگیر با ساختار متغیر
60             3-4-3- روش پیشنهادی در راه رفتن روبات نائو
  فصل چهارم: آزمایش­ها و نتایج
70 4-1-    مقدمه
71 4-2-    راه رفتن مستقیم
74 4-3-    راه رفتن از بغل
79 4-4      تاثیر تعداد مفاصل مورد بهره گیری در همگرایی سرعت و تعادل روبات
  فصل پنجم: نتیجه­گیری و مطالعات آینده
85  5-1-    جمع­بندی
86 5-2-     مطالعات آینده
  فهرست منابع

 

 

 

فهرست جداول

 

جدول1-1: مشخصات روبات نائو 15
جدول 1-2: محتویات شاخه های موجود در کد پایه 17
جدول 3-1: مشخصات مفاصل روبات نائو 44
جدول 3-2: مقدار دهی اولیه پارامترهای روبات 51
جدول 3-3: محدودیت اعمال شده به سه مفصل اصلی پا 62
جدول 4-1: تیم­های برتر مسابقات جهانی لیگ شبیه­سازی فوتبال سه­بعدی 72
جدول 4-2: مقایسه سرعت و تعداد زمین خوردن روبات نائو در راه رفتن مستقیم بدست آمده از روش پیشنهادی با سه تیم برتر جهان 73
جدول 4-3: مقایسه سه مجموعه توانایی. مجموعه اول و دوم حرکت روبات با کمک راه رفتن از جلو وچرخش. مجموعه دوم با کمک راه رفتن مستقیم و راه رفتن از بغل 76
جدول 4-4: مقایسه سرعت و تعداد زمین خوردن روبات در راه رفتن از بغل بدست آمده از روش

پیشنهادی با سه تیم برتر جهان

79

 

 

 

فهرست اشکال

شکل 1-1: مثال هایی از روبات های غیر متحرک 4
شکل1- 2: نمونه هایی از روبات های متحرک بر روی زمین 5
شکل 1-3: کاوشگر کنجکاوی، ماموریت اکتشاف در مریخ 6
شکل 1-4: نمونه هایی از روبات های پرنده 6
شکل 1-5: نمونه هایی از روبات های دریایی 7
شکل 1-6: نمونه­هایی از روبات­های بشر­نما 9
شکل 1-7: محیط های شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی 12
شکل 1-8: محیط های شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی 12
شکل 1-9: ساختار لایه ای کد پایه 17
شکل 2-1: راه رفتن ایستا 23
شکل 2-2: راه رفتن پویا 24
شکل 2-3: بخش­های مختلف روبات صنعتی 26
شکل 2-4: روبات آموزشی Robonova-1 29
شکل 2-5: مدل ساده شده Robonova-1 30
شکل 2-6: مسیر حرکتی ثبت شده مفاصل کفل و زانوی بشر 32
شکل 2-7: تحلیل یانگ از مسیرهای متناوب ثبت شده توسط نرم­افزارPOLYGON 33
شکل 2-8: شمای کلی الگوریتم ژنتیک 36
شکل 2-9: شمای کلی الگوریتم ازدحام ذرات 39
شکل 3-1: اتوماتای یادگیر کرایلوف 43
شکل 3-2: اتوماتای یادگیر کرینسکی 47
شکل 3-3: اتوماتای یادگیر  L2N,2 49
شکل 3-4: اتوماتای یادگیر  L2,2

 

50
شکل 3-5: اتوماتای یادگیر در تقابل با محیط 54
شکل 3-6: یک بازوی روباتیک افزونه 55
شکل 3-7: چرخش­های مهم در فضای R3 56
شکل 3-8: روبات صنعتی اسکارا 57
شکل 3-9: اتصال محورهای مختصات به یک بازوی روباتیک 57
شکل 3-10: مفصل­بندی روبات نائو 58
شکل 3-11: الگوریتم پیشنهادی برای یدست آوردن مقادیر مفاصل 63
شکل 4-1: زمان میانگین 30 مرتبه اجرا با هر مجموعه توانایی 77
شکل 4-2: تغییرات سرعت روبات در راه رفتن مستقیم  با در نظر داشتن تعداد مفاصل انتخابی 80
شکل 4-3: تغییرات سرعت روبات در راه رفتن از بغل با در نظر داشتن تعداد مفاصل انتخابی 81
شکل 4-4: تاثیر تعداد مفاصل انتخابی در تعداد دفعات زمین خوردن روبات در راه رفتن مستقیم 82
شکل 4-5: تاثیر تعداد مفاصل انتخابی در تعداد دفعات زمین خوردن روبات در راه رفتن از بغل 83
  • مقدمه

 

امروزه روباتیک[1] به عنوان یکی از رشته­های علوم ومهندسی، مورد توجه بسیاری از موسسه­­های تحقیقاتی قرار گرفته می باشد و به یکی از حوزه های بسیار جذاب پژوهش و پژوهش بدل گشته می باشد، به نحوی که تحقیقات در زمینه روباتیک در شاخه های مختلفی در حال پیگیری می باشد. در زمینه روباتیک سه رویکرد کلی مورد توجه می باشد که تحقیقات در این سه حوزه گسترده رو به پیشرفت می­باشد. در رویکرد اول کوشش بر ساخت روبات­های مصنوعی و هوشمند کردن آنها با بهره گیری از الگوریتم­های هوش مصنوعی[2] می باشد، که این رویکرد بسیار پرطرفدار خود به شاخه های گوناگونی تقسیم می­گردد که در ادامه به معرفی بعضی از آنها خواهیم پرداخت. رویکرد دوم به بهره گیری از هوش طبیعی[3] برای کنترل روبات­های مصنوعی می­پردازد. روبات­هایی که با کنترل دستی هدایت می­شوند در این حیطه قرار می­گیرند و در نهایت رویکرد آخر بهره گیری از روبات­های طبیعی[4] و تربیت آنها برای دست یافتن به اهداف از پیش تعیین شده می­باشد. تربیت حیوانات برای انجام اعمال خاص، مثالی از رویکرد سوم می­باشد.

روبات­ها را می­توان در تقسیم بندی دیگری از لحاظ کاربرد آنها قرار داد که از این بین می­توان به روبات­های صنعتی[5]، روبات­های خانه دار، روبات­های پزشکی[6]، روبات­های سرویس دهنده، روبات­های نظامی، روبات های سرگرمی و … تصریح نمود.

همچنین روبات­ها از نظر سامانه حرکتی نیز قابل تقسیم بندی هستند که به گونه اختصار به صورت زیر قابل تقسیم می باشند:

 

 

  • روبات های ایستا[7] (غیر متحرک)
  • روبات های متحرک[8]
  • روبات های فضانورد
  • روبات های پرنده
  • روبات های دریا نورد
  • سایر روبات ها

 

دسته اول روبات­های ایستا می­باشند( شکل­1-1). بیشتر روبات های صنعتی موجود در کارخانه­ها ازین دست می باشند. بازوهای روباتیک[9] و همچنین روبات­های پردازشگر و ابر محاسباتی[10] همانند این روبات می باشند.

دسته بعدی روبات­های متحرک می باشند که بر روی زمین حرکت می کنند. این گروه شامل طیف گسترده­ای از روبات­ها می باشد :

 

  • روبات­های چرخ­دار[1]
  • روبات­های زنجیر­دار[2]
  • روبات­های پا­ دار
  • روبات­های دوپا[3] (بشر نما)
  • روبات­های سه پا
  • روبات­های چهار پا
  • دیگر موردها

 

شکل ­1-2 نشان دهنده نمونه­های مختلف از روبات­های متحرک بر روی زمین می باشد. دسته بعدی روبات­های فضانورد هستند که مخصوص فعالیت در فضاهای کم گرانش طراحی می­شوند و مخصوص انجام ماموریت در سطح کرات دیگر و یا ایستگاه­های فضایی می­باشند. روبات­های کاوشگر فضایی از نمونه­های این دسته هستند.

 

شکل 1-2 : نمونه هایی از روبات های متحرک بر روی زمین

 

روبات­های پرنده دسته بعدی روبات­ها هستند که پهباد­ها، هواپیما و بالگرد­های بدون سرنشین مانند این روبات­ها هستند. و در نهایت دسته آخر همان­گونه که از نام آن پیداست مخصوص حرکت در سطح یا زیر آب طراحی می­شوند. روبات­های دریانورد شامل انواع زیر­دریایی­ها، قایق­ها، و روبات­های ماهی می­باشد. شکل های­1-3، 1-4 و1-5 به ترتیب نشان دهنده نمونه هایی از روبات های فضانورد، پرنده و دریانورد می­باشند. همانطور گه از تصاویر و توضیحات مشخص می باشد، حوزه عملکرد روبات­ها در طراحی سامانه حرکتی آن تأثیر مستقیم دارد.

تعداد صفحه : 107

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد رشته مهندسی کامپیوتر: جستجوی الگوهای نوظهور با ویژگی های جریانی