
تعداد نشریات | 45 |
تعداد شمارهها | 1,411 |
تعداد مقالات | 17,347 |
تعداد مشاهده مقاله | 55,930,357 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 18,129,732 |
تحلیل سینماتیکی و دینامیکی بهبود یافته یک ربات نرم پیوسته چند بخشی با استفاده از شبکه عصبی | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 55، شماره 3 - شماره پیاپی 112، آبان 1404، صفحه 87-96 | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2025.65531.3510 | ||
نویسندگان | ||
سیدنادر نبوی* 1؛ هادی کلانی2 | ||
1استادیار، گروه مهندسی مکانیک، داشنگاه بجنورد، بجنورد، ایران | ||
2استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سجاد، مشهد، ایران | ||
چکیده | ||
رباتهای نرم پیوسته به دلیل انعطافپذیری ذاتی و درجات آزادی بالا، رفتار دینامیکی پیچیدهای دارند که توسعه مدل و استراتژیهای کنترل را با چالش مواجه میسازد. این مقاله یک رویکرد جدید به سینماتیک و دینامیک رباتهای پیوسته چند بخشی با استفاده از شبکههای عصبی برای سادهسازی معادلات ارائه میکند. در تحلیل سینماتیک با در نظر گرفتن هر بخش به صورت مجزا قابلیتهای حرکتی چندمنظوره و پیچیده برای ایجاد شکلهای مختلف ایجاد میگردد. به منظور تحلیل مدل دینامیکی ربات روش لاگرانژ مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله برای تخمین توابع لاگرانژی و مشتقات آن از شبکههای عصبی بهعنوان ابزاری برای سادهسازی و بهبود رفتارهای دینامیکی آنها استفاده شده است. این رویکرد میتواند منجر به بهبود روشهای عددی برای حل معادلات دیفرانسیل دینامیکی ربات نرم گردد. در انتهای هر بخش چندین شبیهسازی برای بررسی تحلیل سینماتیک و دینامیک رباتهای پیوسته ارائه شده است. | ||
کلیدواژهها | ||
ربات پیوسته؛ چند بخشی؛ شبکه عصبی؛ روش لاگرانژ؛ سینماتیک؛ دینامیک | ||
مراجع | ||
1] Russo M, Sadati SM, Dong X, Mohammad A, Walker ID, Bergeles C, Xu K, Axinte DA. Continuum robots: An overview. Advanced Intelligent Systems. 2023 May;5(5):2200367. [2] Armanini C, Boyer F, Mathew AT, Duriez C, Renda F. Soft robots modeling: A structured overview. IEEE Transactions on Robotics. 2023 Jan 6;39(3):1728-48. [3] Das R, Babu SP, Visentin F, Palagi S, Mazzolai B. An earthworm-like modular soft robot for locomotion in multi-terrain environments. Scientific Reports. 2023 Jan 28;13(1):1571. [4] Hashem R, Kazemi S, Stommel M, Cheng LK, Xu W. SoRSS: A soft robot for bio-mimicking stomach anatomy and motility. Soft robotics. 2023 Jun 1;10(3):504-16. [5] Rogatinsky J, Recco D, Feichtmeier J, Kang Y, Kneier N, Hammer P, O’Leary E, Mah D, Hoganson D, Vasilyev NV, Ranzani T. A multifunctional soft robot for cardiac interventions. Science Advances. 2023 Oct 25;9(43):eadi5559. [6] Jones BA, Walker ID. Kinematics for multisection continuum robots. IEEE Transactions on Robotics. 2006 Feb 6;22(1):43-55. [7] Camarillo DB, Milne CF, Carlson CR, Zinn MR, Salisbury JK. Mechanics modeling of tendon-driven continuum manipulators. IEEE transactions on robotics. 2008 Oct 28;24(6):1262-73. [8] Webster RJ, Romano JM, Cowan NJ. Mechanics of precurved-tube continuum robots. IEEE transactions on robotics. 2008 Nov 11;25(1):67-78. [9] Walker ID. Continuous backbone “continuum” robot manipulators,” ISRN Robotics, vol. 2013. Article ID. 2013;726506:19. [10] Xu K, Simaan N. Analytic formulation for kinematics, statics, and shape restoration of multibackbone continuum robots via elliptic integrals. Journal of Mechanisms and Robotics. 2010 Feb; 2(1):011006 [11] Jung J, Penning RS, Ferrier NJ, Zinn MR. A modeling approach for continuum robotic manipulators: Effects of nonlinear internal device friction. In2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 2011 Sep 25 (pp. 5139-5146). IEEE. [12] Trivedi D, Lotfi A, Rahn CD. Geometrically exact models for soft robotic manipulators. IEEE Transactions on Robotics. 2008 Jul 15;24(4):773-80. [13] Renda F, Cianchetti M, Giorelli M, Arienti A, Laschi C. A 3D steady-state model of a tendon-driven continuum soft manipulator inspired by the octopus arm. Bioinspiration & biomimetics. 2012 May 22;7(2):025006. [14] Shen W, Yang G, Zheng T, Wang Y, Yang K, Fang Z. An accuracy enhancement method for a cable-driven continuum robot with a flexible backbone. IEEE Access. 2020 Feb 19;8:37474-81. ]15[ دهقانی ر، مدلسازی رفتار دینامیکی یک ربات نرم مجهز به محرک الکترومغناطیسی. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 1404، د. 55، ش. 1، ص 135-144. ]16[ توکلی س، دهقانی ر، کارآموز راوری، م، کنترل مقاوم مبتنی بر شبکه عصبی شعاعی و تابع تصویر یک ربات پیوسته مجهز به محرکهای کابلی. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 1400، د. 51، ش. 3، ص 17-24. [17] Chirikjian GS. Hyper-redundant manipulator dynamics: A continuum approximation. Advanced Robotics. 1994 Jan 1;9(3):217-43. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 25 |