22845

طراحي راهبرد كنترلي چينش اجسام شكل پذير توسط پنجه رباتيك

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

96-99

1399/6/26

دكتر اسماعيل خانميرزا

مكانيك

بيش از سه دهه روي موضوع جابجايي و گرفتن اجسام صلب توسط پنجه رباتيكي كار شده و تحقيقات آن به تكامل رسيده¬است، اما در زمينه اجسام شكل¬پذير بدليل چالش¬هاي زياد آن، مطالعه گسترده¬اي صورت نگرفته¬است. اين اجسام به دليل وجود تعداد درجات آزادي بسيار بالاي خود بار محاسباتي سنگيني را متحمل مي¬شوند و كار شبيه¬سازي را دشوار مي¬كنند. از سويي ديگر، پيش¬بيني تغييرشكل اجسام نرم در تعامل با محيط و همچنين بهترين موقعيت پنجه براي گرفتن جسم، امري چالش برانگيز است. بنابراين، هدف مدل¬سازي جسم شكل¬پذير و آناليز گرفتن آن مي¬باشد تا منجر به بهينه¬ترين حالت ممكن براي لمس و گرفتن جسم شكل¬پذير شود. در اين پايان نامه نخست، به شبيه¬سازي جسم نرم با بهره¬گيري از تكنيك جرم-فنر-دمپر (MSD) كه يك رويكرد مناسب براي برنامه¬هاي زمان-واقعي مي¬باشد، مي¬پردازيم. در ادامه، براي انجام عمل گرفتن جسم توسط پنجه، بررسي آناليز گرفتن جسم را انجام مي¬دهيم. همچنين، چالش-هاي پيش آمده مانند بهترين موقعيت گرفتن، تشخيص برخورد، شناسايي عمق نفوذ براي محاسبه نيروي وارده از پنجه به جسم را بيان كرده و به راه حل آن مي¬پردازيم. سپس براي نيل به بهترين عملكرد در مدل-سازي و انتخاب بهترين پارامترها از الگوريتم PSO استفاده مي¬كنيم. سرانجام، پس از برآورده شدن تعادل استاتيكي و با به صفر رسيدن خطا، مدل¬سازي بازوي مكانيكي RRR را انجام داده و به وسيله آن، جسم نرم را از موقعيتي به موقعيت ديگر منتقل مي¬كنيم.

1399/09/23

Designing a control strategy for grasping of deformable objects by a robotic hand

9/16/2020 12:00:00 AM

For more than three decades, the subject of manipulation and Grasping of rigid objects by robotic hands has been developed and researched, but in the field of deformable objects due to many challenges, no extensive study has been done. Due to the high degree of freedom, these objects have complex calculations and make simulation difficult. On the other hand, predicting the deformation of soft objects in interaction with the environment as well as the best position of the hand to grasp the object is challenging. Therefore, the goal is to model a deformable object and analyze it to achieve the best possible state for grasping and moving it. In this Thesis, we simulate a deformable object using the Mass-Spring_Damper (MSD) technique, which is a convenient method for real-time applications. Next, to grasp the object, we do the analysis. We also take into account the best positioning, contact detection and penetration depth to calculate the force exerted by the hand on the object. Then we use the PSO algorithm to achieve the best performance in modeling and selecting the best parameters. Finally, after satisfying the static equilibrium, we model the RRR mechanical arm and thus move the deformable object from one position to another.