‫ن‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫بازوی‬ ‫یک‬ ‫عملکرد‬ ‫بهینه‬ ‫طراحی‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬‫با‬ ‫شان‬
‫کامل‬ ‫دوران‬ ‫و‬ ‫جهته‬ ‫چند‬ ‫نازل‬
‫بهمن‬96
‫مطالب‬ ‫فهرست‬
‫پیشنهادات‬ ‫ارائه‬ ‫و‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬
‫تحقیق‬ ‫پیشینه‬
‫شده‬ ‫مطالعه‬ ‫حوزه‬ ‫در‬ ‫منتخب‬ ‫تحقیقات‬
‫سازی‬ ‫شبیه‬
‫نتایج‬ ‫و‬ ‫نمودارها‬
‫ن‬ ‫پایان‬ ‫عنوان‬ ‫معرفی‬‫امه‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫و‬ ‫بازو‬ ‫های‬ ‫ربات‬ ‫انواع‬
‫مقدمه‬
‫اهداف‬
‫کنترلر‬ ‫ربات‬ ‫مدل‬
‫سازی‬ ‫مدل‬
‫ذرات‬ ‫ازدحام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬
‫معرفی‬‫عنوان‬‫نامه‬ ‫پایان‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬3/20
‫ک‬ ‫دوران‬ ‫و‬ ‫جهته‬ ‫چند‬ ‫نازل‬ ‫با‬ ‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫بازوی‬ ‫یک‬ ‫عملکرد‬ ‫بهینه‬ ‫طراحی‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬‫امل‬
‫مواد‬‫به‬‫کار‬‫رفته‬‫در‬‫طراحی‬‫همگن‬‫و‬‫همسانگرد‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬.
‫ربات‬‫خود‬‫مختار‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬.
‫برای‬‫جلوگیری‬‫از‬‫آتش‬‫سوزی‬‫ربات‬‫بدون‬‫کابل‬‫های‬‫متصل‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬.
‫فرض‬‫می‬‫شود‬‫ربات‬‫قابلیت‬‫حرکت‬‫در‬‫سطوح‬‫ناهموار‬‫را‬‫دارد‬.
‫افزایش‬‫سرعت‬‫در‬‫اطفاء‬‫حریق‬
‫بهینه‬‫سازی‬‫عملکرد‬‫ربات‬‫آتش‬‫نشان‬
‫افزایش‬‫قابلیت‬‫اطمینان‬‫سیستم‬
‫فرضيات‬
‫اهداف‬
‫مرجع‬ ‫مسیر‬ ‫از‬ ‫ربات‬ ‫اندافکتور‬ ‫بهینه‬ ‫ردیابی‬
‫متحرک‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬4/20
‫صنایع‬ ‫در‬ ‫متحرک‬ ‫های‬ ‫بازو‬ ‫انواع‬
‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫روبات‬
‫تحقیق‬ ‫پیشینه‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫مقدمه‬‫تحق‬ ‫پیشینه‬‫یق‬5/20
‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫تان‬‫به‬‫بررسی‬‫نشانی‬ ‫آتش‬ ‫های‬ ‫ربات‬ ‫انواع‬‫سال‬ ‫تا‬ ‫که‬2013‫پرداختند‬ ‫بود‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫مختلف‬ ‫کشورهای‬ ‫در‬.
‫تا‬ ‫است‬ ‫داده‬ ‫انجام‬ ‫نیز‬ ‫ای‬ ‫مقایسه‬ ،‫مذکور‬ ‫های‬ ‫ربات‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫مکانیکی‬ ‫مشخصات‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫وی‬‫م‬ ‫و‬ ‫مزایا‬‫عایب‬
‫گردد‬ ‫مشخص‬ ‫یک‬ ‫هر‬.
‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫آمانو‬‫به‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫نمونه‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ‫و‬ ‫طراحی‬‫پرداختند‬‫شدن‬ ‫تر‬ ‫بهینه‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫کردند‬ ‫ارائه‬ ‫هایی‬ ‫ایده‬ ‫و‬‫به‬ ‫سیستم‬
‫شد‬ ‫آن‬ ‫کنترلی‬ ‫بخش‬ ‫خصوص‬.‫بود‬ ‫متفاوت‬ ‫مقداری‬ ‫داشتند‬ ‫نظر‬ ‫مد‬ ‫طراحی‬ ‫در‬ ‫آنچه‬ ‫با‬ ‫آنها‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫نتایج‬ ‫البته‬.
‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫روسمولر‬‫به‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫نمونه‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫و‬ ‫طراحی‬‫پرداختند‬.‫در‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫تمرکز‬ ‫بیشتر‬ ‫آنها‬‫ب‬‫بردن‬ ‫اال‬
‫ربات‬ ‫سیستم‬ ‫عمل‬ ‫سرعت‬‫گرفتند‬ ‫نیز‬ ‫را‬ ‫قبولی‬ ‫قابل‬ ‫نتایج‬ ‫که‬ ‫گذاشتند‬.
‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫لیم‬‫به‬‫رباتی‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬‫ا‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫که‬ ‫پرداختند‬‫س‬ ‫مناطق‬ ‫از‬ ‫برداری‬ ‫عکس‬ ‫قابلیت‬ ‫ها‬ ‫سوزی‬ ‫آتش‬ ‫در‬ ‫ستفاده‬‫خت‬‫مانند‬
‫دارند‬ ‫عهده‬ ‫بر‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫فاضالب‬.‫اید‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫انجام‬ ‫ربات‬ ‫بازوی‬ ‫مکانیکی‬ ‫ساختار‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫نتایج‬‫در‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫ه‬
‫اند‬ ‫یافته‬ ‫دست‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫اهداف‬ ‫به‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬.
‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫رابیک‬‫به‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫یک‬ ‫طراحی‬‫دارای‬ ‫که‬ ‫پرداختند‬‫سنسور‬ ‫زیادی‬ ‫تعداد‬‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬‫ا‬ ‫را‬ ‫ربات‬ ‫عمل‬ ‫دقت‬‫فزایش‬
‫دهد‬ ‫می‬.‫از‬ ‫بار‬ ‫اولین‬ ‫برای‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬‫بهینه‬ ‫کننده‬ ‫کنترل‬PID‫نشان‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫نتایج‬ ‫و‬ ‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫ربات‬ ‫عملکرد‬ ‫کنترل‬ ‫برای‬
‫است‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫طراحی‬ ‫باالی‬ ‫بسیار‬ ‫دقت‬ ‫دهنده‬.
‫ربات‬ ‫ریاضی‬ ‫مدل‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬6/20
‫روبات‬7‫عضو‬ ‫هر‬ ‫آزادی‬ ‫درجات‬ ‫بهمراه‬ ‫لینکی‬
𝑀 𝜃 ሷ𝜃 + 𝐵 𝜃 ሶ𝜃 ሶ𝜃 + 𝐶 𝜃 ሶ𝜃 + 𝐺 𝜃 = 𝜏
‫کنترلر‬PID
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬7/20
PID‫خ‬ ‫سیگنال‬ ‫ها‬‫آن‬ ‫از‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫که‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫گیر‬‫مشتق‬ ‫و‬ ‫گیر‬‫انتگرال‬ ‫تناسبی‬ ‫های‬‫نام‬ ‫به‬ ‫مجزا‬ ‫قسمت‬ ‫سه‬ ‫از‬‫به‬ ‫را‬ ‫طا‬
‫شود‬‫می‬ ‫جمع‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫شان‬ ‫خروجی‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫دهند‬‫می‬ ‫انجام‬ ‫ان‬ ‫روی‬ ‫را‬ ‫عملیاتی‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫ورودی‬ ‫عنوان‬.‫مجموعه‬ ‫این‬ ‫خروجی‬
‫کننده‬‫کنترل‬ ‫خروجی‬ ‫همان‬ ‫که‬PID‫شود‬‫می‬ ‫فرستاده‬ ‫سیستم‬ ‫به‬ ‫خطا‬ ‫اصالح‬ ‫برای‬ ‫است‬.‫استاندارد‬ ‫فرمول‬PID‫زیر‬ ‫فرم‬ ‫به‬
‫است‬.
𝑂𝑢𝑡𝑃𝑢𝑡 = 𝐾 𝑝 𝑒 𝑡 +
1
𝑇𝑖
න
0
𝑡
𝑒 𝑡 𝑑𝜏 + 𝑇𝑑
𝑑𝑒
𝑑𝑡
‫هستند‬ ‫قسم‬ ‫دو‬ ‫بر‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫های‬ ‫روش‬.
•‫کالسیک‬
•‫هوشمند‬
‫است‬ ‫شده‬ ‫بنا‬ ‫ریاضی‬ ‫های‬ ‫مدل‬ ‫گردایان‬ ‫و‬ ‫مشتق‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫کل‬ ‫بطور‬ ‫و‬ ‫ریاضی‬ ‫های‬ ‫تئوری‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫کالسیک‬ ‫های‬ ‫روش‬‫روش‬ ‫ولی‬
‫ب‬ ‫کیفی‬ ‫زبان‬ ‫از‬ ‫موجودات‬ ‫و‬ ‫طبیعت‬ ‫رفتار‬ ‫بررسی‬ ‫با‬ ‫یعنی‬ ‫هست‬ ‫موجودات‬ ‫و‬ ‫طبیعت‬ ‫از‬ ‫گرفته‬ ‫الهام‬ ‫کل‬ ‫بطور‬ ‫هوشمند‬ ‫های‬‫کمی‬ ‫زبان‬ ‫ه‬
(‫ریاضی‬ ‫مدل‬)‫بفرمایید‬ ‫توجه‬ ‫زیر‬ ‫تصاویر‬ ‫به‬ ‫مثال‬ ‫میشوند‬ ‫ارائه‬.
‫سازی‬ ‫بهینه‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬8/20
‫ذرات‬ ‫ازدحام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬Ԧ𝑥𝑖 𝑡 + 1 = Ԧ𝑥𝑖 𝑡 + Ԧ𝑣𝑖(𝑡 + 1)
Ԧ𝑣𝑖 𝑡 + 1 = 𝑤 Ԧ𝑣𝑖 𝑡 + 𝐶1 𝑟1 Ԧ𝑥 𝑝𝑏𝑒𝑠𝑡𝑖
𝑡 − Ԧ𝑥𝑖(𝑡) + 𝐶2 𝑟2( Ԧ𝑥 𝑔𝑏𝑒𝑠𝑡𝑖
𝑡 − Ԧ𝑥𝑖(𝑡))
‫جمعی‬ ‫خاطره‬ ‫بهترین‬
‫فعلی‬ ‫موقعیت‬
‫شخصی‬ ‫خاطره‬ ‫بهترین‬‫قبلی‬ ‫موقعیت‬
‫بعدی‬ ‫موقعیت‬
‫تجمع‬(Swarm:)‫ذرات‬ ‫جمعیت‬.
‫ذره‬(Particle:)‫جمعیت‬ ‫عضو‬.
‫محلی‬ ‫موقعیت‬ ‫بهترین‬(Local Best:)‫محلی‬ ‫جمعیت‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫ذرات‬ ‫موقعیت‬ ‫بهترین‬.
‫گروهی‬ ‫موقعیت‬ ‫بهترین‬(Global Best:)‫ذره‬‫درفضای‬ ،‫بهتر‬ ‫موقعیت‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫ذرات‬ ‫سایر‬ ‫راهنمایی‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫ای‬‫جستجو‬
‫می‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬‫می‬ ‫نیز‬ ‫راهنما‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫که‬ ،‫گیرد‬‫گویند‬.
‫سرعت‬(Velocity):‫بهینه‬ ‫فرآیند‬ ‫که‬ ‫برداری‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫سازی‬‫اندازد‬.‫برای‬ ‫را‬ ‫ذرات‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫جهت‬ ،‫بردار‬ ‫این‬
‫حرکت‬‫می‬ ‫فراهم‬ ‫فعلی‬ ‫موقعیت‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫بهتر‬ ‫موقعیت‬ ‫سمت‬ ‫به‬‫سازد‬.
‫وزن‬ ‫ضریب‬(Inertia Weight:)‫با‬ ‫که‬w‫می‬ ‫داده‬ ‫نمایش‬‫فعلی‬ ‫سرعت‬ ‫بر‬ ‫قبلی‬ ‫سرعت‬ ‫تاثیر‬ ‫کنترل‬ ‫برای‬ ‫و‬ ‫شود‬‫یک‬
‫بکارمی‬ ‫به‬ ‫ذره‬‫رود‬.
‫یادگیری‬ ‫ضرایب‬(Learning Factors:)‫خودش‬ ‫شخصی‬ ‫تجربه‬ ‫بهترین‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫ذره‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫کششی‬ ‫میزان‬ ‫بیانگر‬
‫و‬‫همسایگانش‬ ‫تجربه‬ ‫بهترین‬ ‫یا‬‫دارد‬.
‫طراحی‬ ‫متغیرهای‬
‫اکچیتور‬ ‫جویینت‬ ‫زوایای‬
‫ضرایب‬‫کنترلر‬PID
‫بهینه‬ ‫مفاهیم‬‫ذرات‬ ‫ازدحام‬ ‫سازی‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬9/20
‫ربات‬ ‫مدل‬ ‫فرضیات‬
‫اکچیتور‬ ‫از‬ ‫هریک‬ ‫بر‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫دامنه‬ ‫با‬ ‫سینوسی‬ ‫ورودی‬‫ها‬
‫ربات‬ ‫اعضای‬ ‫آزادی‬ ‫درجات‬
‫ردیابی‬‫کارت‬ ‫راستای‬ ‫اندافکتور‬ ‫کنترلی‬‫زین‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬10/20
‫راستای‬ ‫در‬ ‫اندافکتور‬ ‫جابجایی‬x
‫راستای‬ ‫در‬ ‫اندافکتور‬ ‫جابجایی‬y
‫راستای‬ ‫در‬ ‫اندافکتور‬ ‫جابجایی‬z
‫اکچی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫برای‬ ‫کنترلی‬ ‫خطای‬‫تور‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬11/20
‫در‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫اول‬ ‫جوینت‬
‫در‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫جوینت‬‫دو‬‫م‬
‫در‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫جوینت‬‫س‬‫وم‬
‫کنترلی‬ ‫تالش‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬12/20
‫در‬ ‫اعمالی‬ ‫گشتاور‬‫اول‬ ‫جوینت‬
‫در‬ ‫اعمالی‬ ‫گشتاور‬‫جوینت‬‫دوم‬
‫در‬ ‫گشتاور‬‫جوینت‬‫سوم‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬13/20
‫اول‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬
‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬
‫خطای‬‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬‫دوم‬
‫خطای‬‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬‫سوم‬
‫کنترل‬ ‫بدون‬ ‫و‬ ‫کنترلی‬ ‫های‬ ‫گشتاور‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬14/20
‫اول‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬
‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬‫دوم‬
‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬‫سوم‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬15/20
‫اول‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬
KdKiKp
0.00460.9862e-30.105e-3
‫دوم‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬
KdKiKp
0.0959e-30.9835e-30.1221e-3
‫سوم‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬
KdKiKp
0.0462e-30.8656e-30.566e-3
‫در‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫خطای‬20‫تکرار‬
‫اول‬ ‫مدل‬
‫دوم‬ ‫مدل‬
‫مدل‬
‫سوم‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬16/20
‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬ Kp Ki Kd
‫اول‬ ‫مدل‬ 0.105e-3 0.9862e-3 0.0046
‫دوم‬ ‫مدل‬ 0.1221e-3 0.9835e-3 0.0959e-3
‫سوم‬ ‫مدل‬ 0.566e-3 0.8656e-3 0.0462e-3
1-‫هدف‬‫ا‬‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫ز‬‫به‬ ‫دستیابی‬ ‫مدل‬‫کنترلر‬ ‫بهینه‬ ‫ضرایب‬‫جدول‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫همانطور‬ ‫و‬ ‫مرجع‬ ‫مسیر‬ ‫از‬ ‫روبات‬ ‫اندافکتور‬ ‫ردیابی‬ ‫جهت‬‫زی‬‫میتوان‬ ‫ر‬
‫یافت‬ ‫دست‬ ‫متنوعی‬ ‫بهینه‬ ‫ضرایب‬ ‫به‬ ‫میتوان‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫تکرار‬ ‫تعداد‬ ‫در‬ ‫یافت‬ ‫دست‬.‫ض‬ ،‫بیشتر‬ ‫تکرار‬ ‫تعداد‬ ‫با‬ ‫مثال‬‫ریب‬Kp، ‫افزایش‬
Ki‫ضریب‬ ‫و‬ ‫کاهش‬Kd‫میابد‬ ‫افزایش‬.
4-‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫نمود‬ ‫مشاهده‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬ ‫در‬ ‫یکجا‬ ‫بصورت‬ ‫میتوان‬ ‫را‬ ‫روبات‬ ‫سوم‬ ‫تا‬ ‫اول‬ ‫سنسورهای‬.‫ک‬ ‫همانطور‬‫ه‬
‫با‬ ‫میشود‬ ‫مالحظه‬‫مقدا‬ ‫مینیم‬ ‫و‬ ‫ماکزیمم‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫تغییر‬ ‫باعث‬ ‫ساز‬ ‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬ ‫تصادفی‬ ‫جستجوی‬ ‫بدلیل‬‫میشود‬ ‫حسگر‬ ‫ر‬.
‫اول‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬
Max 0.9 0.24 0.17
Min -1.3 -1.2 -0.16
‫دوم‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬
Max 2.6 2.95 2.5
Min -1.1 -2.5 -2.43
‫سوم‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬
Max 2 1.25 1.4
Min -2.2 -1.5 -.1.4
‫گیری‬ ‫نتیجه‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬17/20
‫اول‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫اکچیتور‬ ‫دوم‬ ‫اکچیتور‬ ‫سوم‬ ‫اکچیتور‬
Max 0.95 0.24 0.16
Min -1.3 -0.12 -0.15
‫دوم‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫اکچیتور‬ ‫دوم‬ ‫اکچیتور‬ ‫سوم‬ ‫اکچیتور‬
Max 2.6 2.9 2.5
Min -1.2 -2.5 -2.3
‫سوم‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫اکچیتور‬ ‫دوم‬ ‫اکچیتور‬ ‫سوم‬ ‫اکچیتور‬
Max 2 1.2 1.9
Min -1.2 -1.15 -1.4
‫میزان‬‫کنترلی‬ ‫تالش‬‫اندافک‬ ‫بتواند‬ ‫روبات‬ ‫تا‬ ‫میشود‬ ‫اعمال‬ ‫روبات‬ ‫های‬ ‫جوینت‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫اکچیتور‬ ‫سومین‬ ‫تا‬ ‫اولین‬‫مسیر‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫تور‬
‫نمود‬ ‫مشاهده‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬ ‫بصورت‬ ‫نماید‬ ‫هدایت‬ ‫خود‬ ‫مرجع‬.‫د‬ ‫بهتری‬ ‫وری‬ ‫بهره‬ ‫اندافکتور‬ ‫که‬ ‫همانطور‬‫ر‬
‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫بیشتر‬ ‫برسیستم‬ ‫اعمالی‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫مقدار‬ ‫میزان‬ ‫بنابراین‬ ‫داشته‬ ‫خود‬ ‫مرجع‬ ‫مسیر‬ ‫هدایت‬‫این‬ ‫به‬‫نکته‬‫در‬
‫توجه‬ ‫نمودارها‬ ‫این‬‫نمود‬.‫تصادف‬ ‫جستجوهای‬ ‫براساس‬ ‫اکچیتور‬ ‫اعمالی‬ ‫گشتاور‬ ‫مینیمم‬ ‫و‬ ‫ماکزیمم‬ ‫تغییرات‬ ‫میزان‬‫الگوریتم‬ ‫ی‬
‫باشد‬ ‫می‬.
‫گیری‬ ‫نتیجه‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬18/20
‫اول‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬
Max 180 180 175
Min -180 -180 -175
‫دوم‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬
Max 175 175 180
Min -180 -180 -180
‫سوم‬ ‫مدل‬
‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬
Max 180 170 180
Min -180 -170 -180
‫سوم‬ ‫تا‬ ‫اول‬ ‫مفاصل‬ ‫زاویه‬ ‫خطای‬‫میت‬ ‫مقدار‬ ‫بیشترین‬ ‫و‬ ‫کمترین‬ ‫بصورت‬ ‫را‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫از‬ ‫هریک‬ ‫برای‬ ‫کنترلی‬ ‫حالت‬ ‫در‬‫در‬ ‫وان‬
‫بودند‬ ‫محدوده‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫تقریبا‬ ‫خطا‬ ‫میزان‬ ‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫توجه‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬.
‫پیشنهادات‬
‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬19/20
6-‫استفاده‬‫از‬‫هوشمند‬ ‫های‬ ‫الگوریتم‬‫از‬ ‫اعم‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬NSGA II،ICA،‫مورچگان‬ ،‫تبرید‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬.
1-‫ربات‬‫بصورت‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬‫پذیر‬ ‫انعطاف‬‫به‬ ‫را‬ ‫روبات‬ ‫مدل‬ ،‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫نگرش‬ ‫نوع‬ ‫این‬ ‫چون‬ ‫کرد‬ ‫بررسی‬‫ن‬ ‫واقعیت‬‫تر‬ ‫زدیک‬
‫سازد‬ ‫می‬.
3-‫رویکرد‬ ‫ترکیب‬ ‫از‬ ‫گیری‬ ‫بهره‬‫فازی‬ ‫کنترل‬‫با‬‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫های‬ ‫الگوریتم‬‫مسیر‬ ‫بهتر‬ ‫هرچه‬ ‫ردیابی‬ ‫جهت‬.
4-‫روبات‬ ‫آزادی‬ ‫درجات‬ ‫تعداد‬ ‫افزایش‬‫موردنظر‬ ‫اهداف‬ ‫و‬ ‫وظایف‬ ‫انجام‬ ‫در‬ ‫روبات‬ ‫بیشتر‬ ‫هرچه‬ ‫وری‬ ‫بهره‬ ‫جهت‬.
5-‫چندهدفه‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬‫قبیل‬ ‫از‬ ‫مسائلی‬ ‫درنظرگرفتن‬ ‫با‬ ‫ربات‬‫انرژی‬ ، ‫سرریز‬ ‫کنترلی،پدیده‬ ‫تالش‬‫بهمر‬ ‫و‬‫اه‬‫خطای‬
‫اندافکتور‬‫قرارگیرد‬ ‫مدنظر‬.
2-‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫کالسیک‬ ‫کنترلرهای‬‫از‬ ‫اعم‬LQR،𝐻2،𝐻∞‫تطبیقی‬ ‫و‬‫بکارجست‬ ‫سیستم‬ ‫کنترل‬ ‫جهت‬.
نگار پژوه :: شبیه سازی و طراحی بیهنه عملکرد یک بازوی ربات آتشنشان با نازل چند  جهته و دوران کامل

نگار پژوه :: شبیه سازی و طراحی بیهنه عملکرد یک بازوی ربات آتشنشان با نازل چند جهته و دوران کامل

  • 1.
    ‫ن‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬‫بازوی‬ ‫یک‬ ‫عملکرد‬ ‫بهینه‬ ‫طراحی‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬‫با‬ ‫شان‬ ‫کامل‬ ‫دوران‬ ‫و‬ ‫جهته‬ ‫چند‬ ‫نازل‬ ‫بهمن‬96
  • 2.
    ‫مطالب‬ ‫فهرست‬ ‫پیشنهادات‬ ‫ارائه‬‫و‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫تحقیق‬ ‫پیشینه‬ ‫شده‬ ‫مطالعه‬ ‫حوزه‬ ‫در‬ ‫منتخب‬ ‫تحقیقات‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫نتایج‬ ‫و‬ ‫نمودارها‬ ‫ن‬ ‫پایان‬ ‫عنوان‬ ‫معرفی‬‫امه‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫و‬ ‫بازو‬ ‫های‬ ‫ربات‬ ‫انواع‬ ‫مقدمه‬ ‫اهداف‬ ‫کنترلر‬ ‫ربات‬ ‫مدل‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫ذرات‬ ‫ازدحام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬
  • 3.
    ‫معرفی‬‫عنوان‬‫نامه‬ ‫پایان‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬3/20 ‫ک‬ ‫دوران‬ ‫و‬ ‫جهته‬ ‫چند‬ ‫نازل‬ ‫با‬ ‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫بازوی‬ ‫یک‬ ‫عملکرد‬ ‫بهینه‬ ‫طراحی‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬‫امل‬ ‫مواد‬‫به‬‫کار‬‫رفته‬‫در‬‫طراحی‬‫همگن‬‫و‬‫همسانگرد‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬. ‫ربات‬‫خود‬‫مختار‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬. ‫برای‬‫جلوگیری‬‫از‬‫آتش‬‫سوزی‬‫ربات‬‫بدون‬‫کابل‬‫های‬‫متصل‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬. ‫فرض‬‫می‬‫شود‬‫ربات‬‫قابلیت‬‫حرکت‬‫در‬‫سطوح‬‫ناهموار‬‫را‬‫دارد‬. ‫افزایش‬‫سرعت‬‫در‬‫اطفاء‬‫حریق‬ ‫بهینه‬‫سازی‬‫عملکرد‬‫ربات‬‫آتش‬‫نشان‬ ‫افزایش‬‫قابلیت‬‫اطمینان‬‫سیستم‬ ‫فرضيات‬ ‫اهداف‬ ‫مرجع‬ ‫مسیر‬ ‫از‬ ‫ربات‬ ‫اندافکتور‬ ‫بهینه‬ ‫ردیابی‬
  • 4.
    ‫متحرک‬ ‫حال‬ ‫در‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬4/20 ‫صنایع‬ ‫در‬ ‫متحرک‬ ‫های‬ ‫بازو‬ ‫انواع‬ ‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫روبات‬
  • 5.
    ‫تحقیق‬ ‫پیشینه‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫مقدمه‬‫تحق‬ ‫پیشینه‬‫یق‬5/20 ‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫تان‬‫به‬‫بررسی‬‫نشانی‬ ‫آتش‬ ‫های‬ ‫ربات‬ ‫انواع‬‫سال‬ ‫تا‬ ‫که‬2013‫پرداختند‬ ‫بود‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫مختلف‬ ‫کشورهای‬ ‫در‬. ‫تا‬ ‫است‬ ‫داده‬ ‫انجام‬ ‫نیز‬ ‫ای‬ ‫مقایسه‬ ،‫مذکور‬ ‫های‬ ‫ربات‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫مکانیکی‬ ‫مشخصات‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫وی‬‫م‬ ‫و‬ ‫مزایا‬‫عایب‬ ‫گردد‬ ‫مشخص‬ ‫یک‬ ‫هر‬. ‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫آمانو‬‫به‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫نمونه‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ‫و‬ ‫طراحی‬‫پرداختند‬‫شدن‬ ‫تر‬ ‫بهینه‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫کردند‬ ‫ارائه‬ ‫هایی‬ ‫ایده‬ ‫و‬‫به‬ ‫سیستم‬ ‫شد‬ ‫آن‬ ‫کنترلی‬ ‫بخش‬ ‫خصوص‬.‫بود‬ ‫متفاوت‬ ‫مقداری‬ ‫داشتند‬ ‫نظر‬ ‫مد‬ ‫طراحی‬ ‫در‬ ‫آنچه‬ ‫با‬ ‫آنها‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫نتایج‬ ‫البته‬. ‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫روسمولر‬‫به‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫نمونه‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫و‬ ‫طراحی‬‫پرداختند‬.‫در‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫تمرکز‬ ‫بیشتر‬ ‫آنها‬‫ب‬‫بردن‬ ‫اال‬ ‫ربات‬ ‫سیستم‬ ‫عمل‬ ‫سرعت‬‫گرفتند‬ ‫نیز‬ ‫را‬ ‫قبولی‬ ‫قابل‬ ‫نتایج‬ ‫که‬ ‫گذاشتند‬. ‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫لیم‬‫به‬‫رباتی‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬‫ا‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫که‬ ‫پرداختند‬‫س‬ ‫مناطق‬ ‫از‬ ‫برداری‬ ‫عکس‬ ‫قابلیت‬ ‫ها‬ ‫سوزی‬ ‫آتش‬ ‫در‬ ‫ستفاده‬‫خت‬‫مانند‬ ‫دارند‬ ‫عهده‬ ‫بر‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫فاضالب‬.‫اید‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫انجام‬ ‫ربات‬ ‫بازوی‬ ‫مکانیکی‬ ‫ساختار‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫نتایج‬‫در‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫ه‬ ‫اند‬ ‫یافته‬ ‫دست‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫اهداف‬ ‫به‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬. ‫همکارانش‬ ‫و‬ ‫رابیک‬‫به‬‫نشان‬ ‫آتش‬ ‫ربات‬ ‫یک‬ ‫طراحی‬‫دارای‬ ‫که‬ ‫پرداختند‬‫سنسور‬ ‫زیادی‬ ‫تعداد‬‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬‫ا‬ ‫را‬ ‫ربات‬ ‫عمل‬ ‫دقت‬‫فزایش‬ ‫دهد‬ ‫می‬.‫از‬ ‫بار‬ ‫اولین‬ ‫برای‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬‫بهینه‬ ‫کننده‬ ‫کنترل‬PID‫نشان‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫نتایج‬ ‫و‬ ‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫ربات‬ ‫عملکرد‬ ‫کنترل‬ ‫برای‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫طراحی‬ ‫باالی‬ ‫بسیار‬ ‫دقت‬ ‫دهنده‬.
  • 6.
    ‫ربات‬ ‫ریاضی‬ ‫مدل‬ ‫گیری‬‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬6/20 ‫روبات‬7‫عضو‬ ‫هر‬ ‫آزادی‬ ‫درجات‬ ‫بهمراه‬ ‫لینکی‬ 𝑀 𝜃 ሷ𝜃 + 𝐵 𝜃 ሶ𝜃 ሶ𝜃 + 𝐶 𝜃 ሶ𝜃 + 𝐺 𝜃 = 𝜏
  • 7.
    ‫کنترلر‬PID ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬7/20 PID‫خ‬ ‫سیگنال‬ ‫ها‬‫آن‬ ‫از‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫که‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫گیر‬‫مشتق‬ ‫و‬ ‫گیر‬‫انتگرال‬ ‫تناسبی‬ ‫های‬‫نام‬ ‫به‬ ‫مجزا‬ ‫قسمت‬ ‫سه‬ ‫از‬‫به‬ ‫را‬ ‫طا‬ ‫شود‬‫می‬ ‫جمع‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫شان‬ ‫خروجی‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫دهند‬‫می‬ ‫انجام‬ ‫ان‬ ‫روی‬ ‫را‬ ‫عملیاتی‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫ورودی‬ ‫عنوان‬.‫مجموعه‬ ‫این‬ ‫خروجی‬ ‫کننده‬‫کنترل‬ ‫خروجی‬ ‫همان‬ ‫که‬PID‫شود‬‫می‬ ‫فرستاده‬ ‫سیستم‬ ‫به‬ ‫خطا‬ ‫اصالح‬ ‫برای‬ ‫است‬.‫استاندارد‬ ‫فرمول‬PID‫زیر‬ ‫فرم‬ ‫به‬ ‫است‬. 𝑂𝑢𝑡𝑃𝑢𝑡 = 𝐾 𝑝 𝑒 𝑡 + 1 𝑇𝑖 න 0 𝑡 𝑒 𝑡 𝑑𝜏 + 𝑇𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑡 ‫هستند‬ ‫قسم‬ ‫دو‬ ‫بر‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫های‬ ‫روش‬. •‫کالسیک‬ •‫هوشمند‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫بنا‬ ‫ریاضی‬ ‫های‬ ‫مدل‬ ‫گردایان‬ ‫و‬ ‫مشتق‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫کل‬ ‫بطور‬ ‫و‬ ‫ریاضی‬ ‫های‬ ‫تئوری‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫کالسیک‬ ‫های‬ ‫روش‬‫روش‬ ‫ولی‬ ‫ب‬ ‫کیفی‬ ‫زبان‬ ‫از‬ ‫موجودات‬ ‫و‬ ‫طبیعت‬ ‫رفتار‬ ‫بررسی‬ ‫با‬ ‫یعنی‬ ‫هست‬ ‫موجودات‬ ‫و‬ ‫طبیعت‬ ‫از‬ ‫گرفته‬ ‫الهام‬ ‫کل‬ ‫بطور‬ ‫هوشمند‬ ‫های‬‫کمی‬ ‫زبان‬ ‫ه‬ (‫ریاضی‬ ‫مدل‬)‫بفرمایید‬ ‫توجه‬ ‫زیر‬ ‫تصاویر‬ ‫به‬ ‫مثال‬ ‫میشوند‬ ‫ارائه‬. ‫سازی‬ ‫بهینه‬
  • 8.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬8/20 ‫ذرات‬ ‫ازدحام‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬Ԧ𝑥𝑖 𝑡 + 1 = Ԧ𝑥𝑖 𝑡 + Ԧ𝑣𝑖(𝑡 + 1) Ԧ𝑣𝑖 𝑡 + 1 = 𝑤 Ԧ𝑣𝑖 𝑡 + 𝐶1 𝑟1 Ԧ𝑥 𝑝𝑏𝑒𝑠𝑡𝑖 𝑡 − Ԧ𝑥𝑖(𝑡) + 𝐶2 𝑟2( Ԧ𝑥 𝑔𝑏𝑒𝑠𝑡𝑖 𝑡 − Ԧ𝑥𝑖(𝑡)) ‫جمعی‬ ‫خاطره‬ ‫بهترین‬ ‫فعلی‬ ‫موقعیت‬ ‫شخصی‬ ‫خاطره‬ ‫بهترین‬‫قبلی‬ ‫موقعیت‬ ‫بعدی‬ ‫موقعیت‬ ‫تجمع‬(Swarm:)‫ذرات‬ ‫جمعیت‬. ‫ذره‬(Particle:)‫جمعیت‬ ‫عضو‬. ‫محلی‬ ‫موقعیت‬ ‫بهترین‬(Local Best:)‫محلی‬ ‫جمعیت‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫ذرات‬ ‫موقعیت‬ ‫بهترین‬. ‫گروهی‬ ‫موقعیت‬ ‫بهترین‬(Global Best:)‫ذره‬‫درفضای‬ ،‫بهتر‬ ‫موقعیت‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫ذرات‬ ‫سایر‬ ‫راهنمایی‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫ای‬‫جستجو‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬‫می‬ ‫نیز‬ ‫راهنما‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫که‬ ،‫گیرد‬‫گویند‬. ‫سرعت‬(Velocity):‫بهینه‬ ‫فرآیند‬ ‫که‬ ‫برداری‬‫می‬ ‫جریان‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫سازی‬‫اندازد‬.‫برای‬ ‫را‬ ‫ذرات‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫جهت‬ ،‫بردار‬ ‫این‬ ‫حرکت‬‫می‬ ‫فراهم‬ ‫فعلی‬ ‫موقعیت‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫بهتر‬ ‫موقعیت‬ ‫سمت‬ ‫به‬‫سازد‬. ‫وزن‬ ‫ضریب‬(Inertia Weight:)‫با‬ ‫که‬w‫می‬ ‫داده‬ ‫نمایش‬‫فعلی‬ ‫سرعت‬ ‫بر‬ ‫قبلی‬ ‫سرعت‬ ‫تاثیر‬ ‫کنترل‬ ‫برای‬ ‫و‬ ‫شود‬‫یک‬ ‫بکارمی‬ ‫به‬ ‫ذره‬‫رود‬. ‫یادگیری‬ ‫ضرایب‬(Learning Factors:)‫خودش‬ ‫شخصی‬ ‫تجربه‬ ‫بهترین‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫ذره‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫کششی‬ ‫میزان‬ ‫بیانگر‬ ‫و‬‫همسایگانش‬ ‫تجربه‬ ‫بهترین‬ ‫یا‬‫دارد‬. ‫طراحی‬ ‫متغیرهای‬ ‫اکچیتور‬ ‫جویینت‬ ‫زوایای‬ ‫ضرایب‬‫کنترلر‬PID ‫بهینه‬ ‫مفاهیم‬‫ذرات‬ ‫ازدحام‬ ‫سازی‬
  • 9.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬9/20 ‫ربات‬ ‫مدل‬ ‫فرضیات‬ ‫اکچیتور‬ ‫از‬ ‫هریک‬ ‫بر‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫دامنه‬ ‫با‬ ‫سینوسی‬ ‫ورودی‬‫ها‬ ‫ربات‬ ‫اعضای‬ ‫آزادی‬ ‫درجات‬
  • 10.
    ‫ردیابی‬‫کارت‬ ‫راستای‬ ‫اندافکتور‬‫کنترلی‬‫زین‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬10/20 ‫راستای‬ ‫در‬ ‫اندافکتور‬ ‫جابجایی‬x ‫راستای‬ ‫در‬ ‫اندافکتور‬ ‫جابجایی‬y ‫راستای‬ ‫در‬ ‫اندافکتور‬ ‫جابجایی‬z
  • 11.
    ‫اکچی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫برای‬‫کنترلی‬ ‫خطای‬‫تور‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬11/20 ‫در‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫اول‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫جوینت‬‫دو‬‫م‬ ‫در‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫جوینت‬‫س‬‫وم‬
  • 12.
    ‫کنترلی‬ ‫تالش‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬12/20 ‫در‬ ‫اعمالی‬ ‫گشتاور‬‫اول‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫اعمالی‬ ‫گشتاور‬‫جوینت‬‫دوم‬ ‫در‬ ‫گشتاور‬‫جوینت‬‫سوم‬
  • 13.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬13/20 ‫اول‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬ ‫خطای‬‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬‫دوم‬ ‫خطای‬‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬‫سوم‬
  • 14.
    ‫کنترل‬ ‫بدون‬ ‫و‬‫کنترلی‬ ‫های‬ ‫گشتاور‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬14/20 ‫اول‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬‫دوم‬ ‫جوینت‬ ‫در‬ ‫حسگر‬ ‫خروجی‬‫سوم‬
  • 15.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬15/20 ‫اول‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬ KdKiKp 0.00460.9862e-30.105e-3 ‫دوم‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬ KdKiKp 0.0959e-30.9835e-30.1221e-3 ‫سوم‬ ‫مدل‬ ‫در‬ ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬ KdKiKp 0.0462e-30.8656e-30.566e-3 ‫در‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫خطای‬20‫تکرار‬ ‫اول‬ ‫مدل‬ ‫دوم‬ ‫مدل‬ ‫مدل‬ ‫سوم‬
  • 16.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬16/20 ‫کنترلر‬ ‫ضرایب‬ Kp Ki Kd ‫اول‬ ‫مدل‬ 0.105e-3 0.9862e-3 0.0046 ‫دوم‬ ‫مدل‬ 0.1221e-3 0.9835e-3 0.0959e-3 ‫سوم‬ ‫مدل‬ 0.566e-3 0.8656e-3 0.0462e-3 1-‫هدف‬‫ا‬‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫ز‬‫به‬ ‫دستیابی‬ ‫مدل‬‫کنترلر‬ ‫بهینه‬ ‫ضرایب‬‫جدول‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫همانطور‬ ‫و‬ ‫مرجع‬ ‫مسیر‬ ‫از‬ ‫روبات‬ ‫اندافکتور‬ ‫ردیابی‬ ‫جهت‬‫زی‬‫میتوان‬ ‫ر‬ ‫یافت‬ ‫دست‬ ‫متنوعی‬ ‫بهینه‬ ‫ضرایب‬ ‫به‬ ‫میتوان‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫تکرار‬ ‫تعداد‬ ‫در‬ ‫یافت‬ ‫دست‬.‫ض‬ ،‫بیشتر‬ ‫تکرار‬ ‫تعداد‬ ‫با‬ ‫مثال‬‫ریب‬Kp، ‫افزایش‬ Ki‫ضریب‬ ‫و‬ ‫کاهش‬Kd‫میابد‬ ‫افزایش‬. 4-‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫خطای‬‫نمود‬ ‫مشاهده‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬ ‫در‬ ‫یکجا‬ ‫بصورت‬ ‫میتوان‬ ‫را‬ ‫روبات‬ ‫سوم‬ ‫تا‬ ‫اول‬ ‫سنسورهای‬.‫ک‬ ‫همانطور‬‫ه‬ ‫با‬ ‫میشود‬ ‫مالحظه‬‫مقدا‬ ‫مینیم‬ ‫و‬ ‫ماکزیمم‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫تغییر‬ ‫باعث‬ ‫ساز‬ ‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬ ‫تصادفی‬ ‫جستجوی‬ ‫بدلیل‬‫میشود‬ ‫حسگر‬ ‫ر‬. ‫اول‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬ Max 0.9 0.24 0.17 Min -1.3 -1.2 -0.16 ‫دوم‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬ Max 2.6 2.95 2.5 Min -1.1 -2.5 -2.43 ‫سوم‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬ Max 2 1.25 1.4 Min -2.2 -1.5 -.1.4
  • 17.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬17/20 ‫اول‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫اکچیتور‬ ‫دوم‬ ‫اکچیتور‬ ‫سوم‬ ‫اکچیتور‬ Max 0.95 0.24 0.16 Min -1.3 -0.12 -0.15 ‫دوم‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫اکچیتور‬ ‫دوم‬ ‫اکچیتور‬ ‫سوم‬ ‫اکچیتور‬ Max 2.6 2.9 2.5 Min -1.2 -2.5 -2.3 ‫سوم‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫اکچیتور‬ ‫دوم‬ ‫اکچیتور‬ ‫سوم‬ ‫اکچیتور‬ Max 2 1.2 1.9 Min -1.2 -1.15 -1.4 ‫میزان‬‫کنترلی‬ ‫تالش‬‫اندافک‬ ‫بتواند‬ ‫روبات‬ ‫تا‬ ‫میشود‬ ‫اعمال‬ ‫روبات‬ ‫های‬ ‫جوینت‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫اکچیتور‬ ‫سومین‬ ‫تا‬ ‫اولین‬‫مسیر‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫تور‬ ‫نمود‬ ‫مشاهده‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬ ‫بصورت‬ ‫نماید‬ ‫هدایت‬ ‫خود‬ ‫مرجع‬.‫د‬ ‫بهتری‬ ‫وری‬ ‫بهره‬ ‫اندافکتور‬ ‫که‬ ‫همانطور‬‫ر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫بیشتر‬ ‫برسیستم‬ ‫اعمالی‬ ‫کنترلی‬ ‫گشتاور‬ ‫مقدار‬ ‫میزان‬ ‫بنابراین‬ ‫داشته‬ ‫خود‬ ‫مرجع‬ ‫مسیر‬ ‫هدایت‬‫این‬ ‫به‬‫نکته‬‫در‬ ‫توجه‬ ‫نمودارها‬ ‫این‬‫نمود‬.‫تصادف‬ ‫جستجوهای‬ ‫براساس‬ ‫اکچیتور‬ ‫اعمالی‬ ‫گشتاور‬ ‫مینیمم‬ ‫و‬ ‫ماکزیمم‬ ‫تغییرات‬ ‫میزان‬‫الگوریتم‬ ‫ی‬ ‫باشد‬ ‫می‬.
  • 18.
    ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬18/20 ‫اول‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬ Max 180 180 175 Min -180 -180 -175 ‫دوم‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬ Max 175 175 180 Min -180 -180 -180 ‫سوم‬ ‫مدل‬ ‫اول‬ ‫سنسور‬ ‫دوم‬ ‫سنسور‬ ‫سوم‬ ‫سنسور‬ Max 180 170 180 Min -180 -170 -180 ‫سوم‬ ‫تا‬ ‫اول‬ ‫مفاصل‬ ‫زاویه‬ ‫خطای‬‫میت‬ ‫مقدار‬ ‫بیشترین‬ ‫و‬ ‫کمترین‬ ‫بصورت‬ ‫را‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫از‬ ‫هریک‬ ‫برای‬ ‫کنترلی‬ ‫حالت‬ ‫در‬‫در‬ ‫وان‬ ‫بودند‬ ‫محدوده‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫تقریبا‬ ‫خطا‬ ‫میزان‬ ‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫مدل‬ ‫سه‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫توجه‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬.
  • 19.
    ‫پیشنهادات‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫سازی‬‫شبیه‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫تح‬ ‫پیشینه‬‫قیق‬ ‫مقدمه‬19/20 6-‫استفاده‬‫از‬‫هوشمند‬ ‫های‬ ‫الگوریتم‬‫از‬ ‫اعم‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬NSGA II،ICA،‫مورچگان‬ ،‫تبرید‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬. 1-‫ربات‬‫بصورت‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬‫پذیر‬ ‫انعطاف‬‫به‬ ‫را‬ ‫روبات‬ ‫مدل‬ ،‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫نگرش‬ ‫نوع‬ ‫این‬ ‫چون‬ ‫کرد‬ ‫بررسی‬‫ن‬ ‫واقعیت‬‫تر‬ ‫زدیک‬ ‫سازد‬ ‫می‬. 3-‫رویکرد‬ ‫ترکیب‬ ‫از‬ ‫گیری‬ ‫بهره‬‫فازی‬ ‫کنترل‬‫با‬‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫های‬ ‫الگوریتم‬‫مسیر‬ ‫بهتر‬ ‫هرچه‬ ‫ردیابی‬ ‫جهت‬. 4-‫روبات‬ ‫آزادی‬ ‫درجات‬ ‫تعداد‬ ‫افزایش‬‫موردنظر‬ ‫اهداف‬ ‫و‬ ‫وظایف‬ ‫انجام‬ ‫در‬ ‫روبات‬ ‫بیشتر‬ ‫هرچه‬ ‫وری‬ ‫بهره‬ ‫جهت‬. 5-‫چندهدفه‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬‫قبیل‬ ‫از‬ ‫مسائلی‬ ‫درنظرگرفتن‬ ‫با‬ ‫ربات‬‫انرژی‬ ، ‫سرریز‬ ‫کنترلی،پدیده‬ ‫تالش‬‫بهمر‬ ‫و‬‫اه‬‫خطای‬ ‫اندافکتور‬‫قرارگیرد‬ ‫مدنظر‬. 2-‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫کالسیک‬ ‫کنترلرهای‬‫از‬ ‫اعم‬LQR،𝐻2،𝐻∞‫تطبیقی‬ ‫و‬‫بکارجست‬ ‫سیستم‬ ‫کنترل‬ ‫جهت‬.