9252

طراحي سيستم ربات هوشمند تشخيص خرابي در بتن

كارشناسي

مهندسي برق گرايش الكترونيك

1403

دكتر شهريار برادران شكوهي

1403/07/10

برق

Design an intelligent robot system for detecting failure in concrete

روش پردازش انعكاس صداي ضربه (IE)يكي از تكنيك‌هاي پركاربرد آزمون‌هاي غيرمخرب (NDT) است كه به‌طور گسترده براي اندازه‌گيري ضخامت سازه‌هاي صفحه‌اي و شناسايي برخي نواقص در عناصر يا سازه‌هاي بتني استفاده مي‌شود. با اين حال، اين روش براي ارزيابي كامل وضعيت سازه (تشخيص وجود نقص، تشخيص عمق نقص و مكان‌يابي نقص) مناسب نيست، زيرا تحليل ساده طيف فركانسي در روش موجود قادر به شناسايي الگوي سيگنال‌هاي بازگشتي مرتبط با شرايط مختلف نمي‌باشد. در اين گزارش، تلاش كرده‌ايم تا روش پردازش انعكاس صداي ضربه را ارتقا داده و آن را براي ارزيابي كامل وضعيت عناصر بتني بهينه كنيم، با معرفي تكنيك‌هاي پيشرفته يادگيري ماشين براي انجام تحليل جامع و شناسايي الگوهاي سيگنال‌هاي بازگشتي. به‌طور خاص، از تبديل سري فوريه براي استخراج ويژگي‌ها از سيگنال‌هاي خام بازگشتي استفاده كرده و از ماشين‌هاي بردار پشتيبان، ‌رگرسيون بردار پشتيبان و خطي سازي منطقي به‌عنوان مدل‌هاي طبقه‌بندي براي ارزيابي كامل وضعيت بهره برده‌ايم. براي اعتبارسنجي قابليت‌هاي روش‌هاي پيشنهادي، تعدادي نمونه با نواقص مختلف از نظر عمق، اندازه و موقعيت ساخته و آزمايش‌هاي انعكاس صداي ضربه‌ در محيط آزمايشگاهي روي اين نمونه‌ها انجام شده است. تحليل سيگنال‌هاي جمع‌آوري‌شده با استفاده از روش پيشنهادي مبتني بر يادگيري ماشين نشان داد كه اين روش در ارزيابي كامل وضعيت عناصر يا سازه‌هاي بتني مؤثر بوده و توانسته است نتايج دقيقي را ارائه دهد. در پروژه حاضر، از روش مشابهي براي شبيه‌سازي خرابي‌ها در چوب استفاده شده است كه مي‌تواند براي بتن نيز به كار رود. رباتي طراحي و ساخته شده كه قادر است بر روي سطح چوب حركت كرده و با استفاده از يك بازوي فنري كه در جلوي ربات قرار دارد، به نقاط مختلف چوب ضربه وارد كند. سپس، صداي بازگشتي از اين ضربه‌ها با استفاده از پردازش در حوزه فركانس و روش‌هاي گفته شده تجزيه و تحليل مي‌شود. در نهايت، نتايج حاصل از اين پروژه نشان داد كه روش پيشنهادي توانسته است در اكثر موارد به دقت بالاي 90 درصد در شناسايي و ارزيابي نواقص برسد.

آزمون غيرمخرب , پردازش انعكاس صداي ضربه , تبديل سريع فوريه , ماشين بردار پشتيبان , خطي سازي هاي بردار پشتيبان