دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی کامپیوتر
گرایش : هوش مصنوعی
عنوان : روشی انتخابی برای راه رفتن از بغل در ربات انسان نما
تعداد صفحه : 107
چکیده
امروزه راه رفتن روبات انسان نما یکی از حوزههای جذاب تحقیق در زمینه روباتیک است. چالشهای موجود در کنترل روبات های انسان نما با درجات آزادی بالا، این مساله را در زمره مسائل دشوار در حوزه روباتیک قرار داده است به طوریکه راه رفتن روبات انسان نما را کماکان به عنوان مهمترین توانایی یک روبات طبقهبندی میکنند. در این پایاننامه روشی جدید برای راه رفتن روبات انساننما از بغل مطرح شده است. در این روش بر روی هر یک از مفاصل موثر در راه رفتن روبات یک اتوماتای یادگیر متغیر سوار میشود که طی فرآیند یادگیری بردارهای احتمال مربوط به اتوماتاها به روز میشود و مقادیر مناسب مفاصل برای راه رفتن با توجه به این بردارها انتخاب میشوند. در ادامه این روش یادگیری برای راه رفتن مستقیم و راه رفتن از بغل مورد استفاده قرار میگیرد که نتایج حاصل از شبیهسازی الگوریتم بر روی روبات انساننمای نائو در محیط شبیهسازی فوتبال سهبعدی نشان دهنده نتایج مناسب در راه رفتن مستقیم روبات در مقایسه با روشهای گذشته و همچنین مزایای فراوان بهبود توانایی راه رفتن از بغل در یک روبات انساننما میباشد.
فهرست مطالب
فصل اول : مقدمه
2 1-1- مقدمه
7 1-2- روباتهای انسان نما
10 1-3- روبوکاپ، انگیزهها و اهداف
13 1-4- نرم افزارهای شبیه سازی و مدل روبات
13 1-4-1- شبیه سازی
14 1-4-2- مدل روبات
15 1-4-3- کد پایه
18 1-5- راه رفتن روبات انسان نما از بغل
19 1-6- اهداف
فصل دوم: مروری بر تحقیقات پیشین و روشهای به کار رفته در تحلیل حرکت روبات
21 2-1- مقدمه
22 2-2- تعادل روبات ونقطه گشتاور صفر
25 2-3- حرکتشناسی
27 2-3-1- حرکتشناسی مستقیم
27 2-3-2- حرکتشناسی معکوس
31 2-4- استفاده از سریهای فوریه در تحلیل حرکت روبات
34 2-4-1- بهینهسازی پارامترهای سری فوریه به کمک الگوریتم ژنتیک
37 2-4-2- بهینهسازی پارامترهای سری فوریه به کمک الگوریتم ازدحام ذرات
فصل سوم: طرح پیشنهادی
42 3-1- مقدمه
42 3-2- روبات انساننمای نائو و تحلیل حرکت آن
45 3-3- استفاده از حرکتشناسی در راه رفتن از بغل
46 3-3-1- حرکتشناسی مستقیم
50 3-3-2- حرکتشناسی معکوس
52 3-4- استفاده از اتوماتای یادگیر به منظور راه رفتن روبات
53 3-4-1- روباتهای افزونه
54 3-4-2- اتوماتاهای یادگیر
55 3-4-2-1- اتوماتای یادگیر با ساختار ثابت
58 3-4-2-2- اتوماتای یادگیر با ساختار متغیر
60 3-4-3- روش پیشنهادی در راه رفتن روبات نائو
فصل چهارم: آزمایشها و نتایج
70 4-1- مقدمه
71 4-2- راه رفتن مستقیم
74 4-3- راه رفتن از بغل
79 4-4 تاثیر تعداد مفاصل مورد استفاده در همگرایی سرعت و تعادل روبات
فصل پنجم: نتیجهگیری و مطالعات آینده
85 5-1- جمعبندی
86 5-2- مطالعات آینده
فهرست منابع
فهرست جداول
جدول1-1: مشخصات روبات نائو 15
جدول 1-2: محتویات شاخه های موجود در کد پایه 17
جدول 3-1: مشخصات مفاصل روبات نائو 44
جدول 3-2: مقدار دهی اولیه پارامترهای روبات 51
جدول 3-3: محدودیت اعمال شده به سه مفصل اصلی پا 62
جدول 4-1: تیمهای برتر مسابقات جهانی لیگ شبیهسازی فوتبال سهبعدی 72
جدول 4-2: مقایسه سرعت و تعداد زمین خوردن روبات نائو در راه رفتن مستقیم بدست آمده از روش پیشنهادی با سه تیم برتر جهان 73
جدول 4-3: مقایسه سه مجموعه توانایی. مجموعه اول و دوم حرکت روبات با کمک راه رفتن از جلو وچرخش. مجموعه دوم با کمک راه رفتن مستقیم و راه رفتن از بغل 76
جدول 4-4: مقایسه سرعت و تعداد زمین خوردن روبات در راه رفتن از بغل بدست آمده از روش
پیشنهادی با سه تیم برتر جهان
79
فهرست اشکال
شکل 1-1: مثال هایی از روبات های غیر متحرک 4
شکل1- 2: نمونه هایی از روبات های متحرک بر روی زمین 5
شکل 1-3: کاوشگر کنجکاوی، ماموریت اکتشاف در مریخ 6
شکل 1-4: نمونه هایی از روبات های پرنده 6
شکل 1-5: نمونه هایی از روبات های دریایی 7
شکل 1-6: نمونههایی از روباتهای انساننما 9
شکل 1-7: محیط های شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی 12
شکل 1-8: محیط های شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی 12
شکل 1-9: ساختار لایه ای کد پایه 17
شکل 2-1: راه رفتن ایستا 23
شکل 2-2: راه رفتن پویا 24
شکل 2-3: بخشهای مختلف روبات صنعتی 26
شکل 2-4: روبات آموزشی Robonova-1 29
شکل 2-5: مدل ساده شده Robonova-1 30
شکل 2-6: مسیر حرکتی ثبت شده مفاصل کفل و زانوی انسان 32
شکل 2-7: تحلیل یانگ از مسیرهای متناوب ثبت شده توسط نرمافزارPOLYGON 33
شکل 2-8: شمای کلی الگوریتم ژنتیک 36
شکل 2-9: شمای کلی الگوریتم ازدحام ذرات 39
شکل 3-1: اتوماتای یادگیر کرایلوف 43
شکل 3-2: اتوماتای یادگیر کرینسکی 47
شکل 3-3: اتوماتای یادگیر L2N,2 49
شکل 3-4: اتوماتای یادگیر L2,2
50
شکل 3-5: اتوماتای یادگیر در تقابل با محیط 54
شکل 3-6: یک بازوی روباتیک افزونه 55
شکل 3-7: چرخشهای مهم در فضای R3 56
شکل 3-8: روبات صنعتی اسکارا 57
شکل 3-9: اتصال محورهای مختصات به یک بازوی روباتیک 57
شکل 3-10: مفصلبندی روبات نائو 58
شکل 3-11: الگوریتم پیشنهادی برای یدست آوردن مقادیر مفاصل 63
شکل 4-1: زمان میانگین 30 مرتبه اجرا با هر مجموعه توانایی 77
شکل 4-2: تغییرات سرعت روبات در راه رفتن مستقیم با توجه به تعداد مفاصل انتخابی 80
شکل 4-3: تغییرات سرعت روبات در راه رفتن از بغل با توجه به تعداد مفاصل انتخابی 81
شکل 4-4: تاثیر تعداد مفاصل انتخابی در تعداد دفعات زمین خوردن روبات در راه رفتن مستقیم 82
شکل 4-5: تاثیر تعداد مفاصل انتخابی در تعداد دفعات زمین خوردن روبات در راه رفتن از بغل 83
دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی کامپیوتر
گرایش : هوش مصنوعی
عنوان : روشی انتخابی برای راه رفتن از بغل در روبات انسان نما
تعداد صفحه : 107
