طراحی بهینه قدم زدن ربات دوپا براساس مدل بهبودیافته پاندول معکوس
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
doi
10.22060/mej.2025.23962.7829چکیده
مدل پاندول معکوس با فنر به دلیل سادهسازیهایی مانند نادیده گرفتن نقش حیاتی مچ پا، منجر به کاهش دقت در کنترل و کاهش توانایی در بازتولید حرکات طبیعی در راهرفتن رباتهای دوپا میشود. در همین راستا، این مقاله یک مدل جدید برای بهبود الگوریتم راهرفتن رباتهای دوپا معرفی میکند که با عنوان "طراحی بهینه قدمزدن ربات دوپا بر اساس مدل بهبودیافته پاندول معکوس" شناخته میشود. در این مدل، از یک پاندول معکوس با فنر متغیر و پای دارای طول محدود استفاده شده است. ویژگی مهم این مدل، شبیهسازی بهتر دینامیک واقعی راهرفتن روی سطوح مختلف مانند زمینهای مسطح و شیبدار است که در آن اثر اصطکاک در هر دو حالت ایستایی و لغزشی لحاظ شده است. برای مدلسازی حرکت، از الگوریتم ماشین حالت محدود به منظور مدیریت صحیح انتقال بین فازهای تکپا و دوپا بهره گرفته شده است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که این مدل میتواند تعادل خود را روی سطح شیبدار با شیب 0/80 نیز حفظ کرده و رفتاری مشابه راهرفتن انسان از خود نشان دهد. همچنین این مدل قادر است گامهای بلندتری را در زمان کمتری نسبت به مدل پایه طی کند. در تحلیل اصطکاک، مشخص شد اگر ضریب اصطکاک بین پا و زمین برابر یا بیشتر از 0/047 باشد، اصطکاک ایستایی خواهد بود؛ در غیر اینصورت، اصطکاک از نوع لغزشی است.
