جلسه دفاع پیشنهادیه رساله دکتری (آقای سیدمصطفی حسینی)

موضوع:  عبور پایدار یک ربات شش چرخ-پا با پیکره‌بندی تطبیق‌پذیر از سطوح ناهموار و موانع چالش‌برانگیز

ارائه دهنده: سیدمصطفی حسینی

استادان راهنما: دکتر سعید بهبهانی

استادان مشاور: دکتر مهدی کشمیری

استادان داور: دکتر مصطفی غیور- دکتر محمد دانش

چکیده:

گستره‌ی استفاده از ربات‌ها برای کمک به انسان‌ها در زمینه‌ های مختلف، بسیار وسیع می‌ باشد. از میان آن‌ ها، ربات‌های چرخ‌ دار- راه‌ رونده توانایی بسیار خوبی در عبور از زمین‌های ناشناخته و موانع نشان داده‌ اند، به‌طوری که می‌توان گفت مزایای بارز هر دو مکانیزم حرکتی چرخ­دار و گام بردار را به ارث برده‌ اند. ربات مورد بررسی در این پژوهش، یک ربات شش چرخ- پا با پیکره­بندی تطبیق­ پذیر می‌باشد که از جمله ربات‌های چرخ‌ دار- راه‌ رونده به‌ حساب می‌آید. با توجه به درجات آزادی بالا در کنار مانورپذیری زیاد، پیچیدگی در مدل‌سازی، کنترل و هدایت از مسائل پیش‌رو می‌باشند. در عبور از سطوح ناشناخته و ناهموار، مفصل ­دار بودن چرخ ­ها یک سیستم تعلیق فعال را رقم می ­زند. در عبور از موانع چالش ­برانگیزی که می ­توانند از شعاع چرخ هم بزرگتر باشند، رویکرد هوشمندانه این است که ربات بتواند با تغییر و تطبیق پیکره­ بندی و وضعیت خود، قابلیت عبور از موانع را بیابد. برای کنترل کردن وضعیت ربات و مسیریابی آن، مدل‌ سازی دینامیکی کل سیستم، و مخصوصا مدل‌ سازی درست تایر اهمیت زیادی خواهد داشت. تمامی نیروهای کنترل‌ کننده و نیروهای مزاحم، در سطح تماس تایر با زمین ایجاد می‌شوند. طراحی یک کنترل‌ کننده‌ی چند قسمتی برای تخمین لغزش، تخمین نیروهای وارده در سطح تایر، در ضمن مسیر‌یابی و حفظ پایداری ربات در مسیرهای ناهموار، از اهداف این پژوهش می‌ باشد. با توجه به افزونگی ربات و پیچیدگی بسیار زیاد معادلات قید بین ربات و سطح مانع در وضعیت­ های مختلفی که ربات در هر لحظه می­ تواند داشته باشد، طراحی مسیر در فضای مفاصل برای عبور از موانع، نیازمند حل معادلات پیچیده و بهینه‌ سازی‌های متعدد در بین جواب‌ های ممکن است. لذا استفاده از الگورتیم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در این مسئله، راهکاری منطقی و نوآورانه خواهد بود. برای این منظور، ابتدا لازم است قابلیت مدل­سازی کامل مساله با لحاظ وضعیت ­های تماس متنوعی که ممکن است بین ربات و مانع اتفاق بیافتد، ایجاد شود. برای رفع این نیاز، در صورت امکان از نرم ­افزارهای مدل­ سازی دینامیکی مانند ادمز استفاده خواهد شد، و با ایجاد یک حلقه،‌ به‌ کمک نرم‌ افزارهایی مثل متلب، آموزش الگوریتم انجام خواهد شد.