عنوان کامل پروژه:

پروژه کنترل پی‌آی‌پی غیرخطی مدل ربات انسان‌نمای دوپا در صفحه دو بعدی با استفاده از نرم افزار MATLAB و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار MATLAB

اهمیت دانش روباتیک و بخصوص روبات­‌های انسان‌نما در پیش­برد لبه‌­های دانش در حوزه­‌های صنعت، فضانوردی و انرژی، بر متخصصین پوشیده نیست. این تحقیق با ماهیت شبیه‌­سازی وکدنویسی با استفاده از نرم افزار MATLAB ( متلب )، طراحی کنترل­‌کننده­ ی غیرخطی پی­ آی ­پی را برای مدل نرم‌افزاری سیستم روبات انسان­‌نمای دو پا ارائه می‌دهد. مدل روبات انسان‌­نما ابتدا توسط جعبه­ ابزار سیم ­مکانیک در نرم‌افزار متلب به صورت عددی و نرم‌­افزاری پیاده‌سازی شده ­است. این مدل دو بعدی بوده و تنها حرکت صفحه‌ای (دو بعدی) پایین تنه را با پنج درجه آزادی شبیه­‌سازی می­‌کند؛ به طوری که بالا تنه کاملا صلب فرض می­‌شود. همچنین دینامیک ماشین الکتریکی به عنوان محرک در مدل در نظر گرفته شده است. در ادامه طراحی پی­ آی ­پی مناسب برای کنترل روبات انسان‌­نمای دوپا هدف قرارداده شده ­است. در این راستا به کمک جعبه ابزاری مستقل به نام کاپیتان (محصول دانشگاه لنکستر) الگوریتم شناسایی غیرخطی پارامتر وابسته به متغیر حالت روی مدل روبات اعمال می­‌شود تا مدلی از رفتار دینامیکی سیستم به دست آید. سپس مدل مذکور در طراحی کنترل پی­ آی­ پی برای این سیستم استفاده می­‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مانورهای کنترلی تعادل لِی لِی و بشین پاشو با عملکرد کنترلی موفقیت­‌آمیزی به انجام رسید.

توانمندیهای کُد:

۱- محدودیت حرکتی مفاصل

۲- مانور بشین پاشو

۳- مقاومت ذاتی نسبت به عدم قطعیت‌هایی ناشی از نادقیقی مدل

۴- کنترل مقاوم سیستم‌های غیرخطی

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- نحوه مدلسازی سیستم‌های مکانیکی در ماژول سیم مکانیک نرم افزار MATLAB ( متلب )

2- طریقه ایجاد محدودیت حرکتی برای مفاصل به نام هارداستاپ

3- تئوری و کدنویسی الگوریتم کنترل PIP

4- نحوه ایجاد ارتباط زنده میان کد و سیمولینک با هدف کنترل گسسته سیستم پیوسته

5- مزایای شگفت انگیز کنترل PIP نسبت به روش ها و الگوریتم های مشابه

نکات و الزامات:

1- این  برنامه در محیط نرم افزار MATLAB ( متلب ) نسخه 2016 آلفا (2016a) تهیه شده است

2- تمامی تصاویر و نتایج در محیط متلب رسم و تذهیب شده‌اند

3- آشنایی اولیه با مفاهیم کنترل مدرن و روش‌های فضای حالت

4- آشنایی با روباتیک و دینامیک حرکت اجسام صلب

5- آشنایی و استعداد نوشتن الگوریتم‌های برنامه‌نویسی