طراحی، مدل سازی و ساخت یک مکانیزم آکروبات و برقراری ارتباط آن با نرم افزار متلب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی/دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان

2 استادیار/دانشگاه هرمزگان

3 کارشناس ارشد/دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات هرمزگان

چکیده

امروزه کنترل سیستم‌های مکانیکی که تعداد ورودی آنها از تعداد خروجی آنها کمتر می‌باشد (Underactuated) یکی از مسائل چالش برانگیز مهندسان کنترل شده است. یکی از مثال‌های جذاب این دسته سیستم‌ها، مکانیزم دو درجه آزادی آکروبات می‌باشد. هدف از این مقاله طراحی، مدلسازی و ساخت یک سیستم آکروبات برای استفاده در آزمایشگاه‌های کنترل‌خطی، کنترل دیجیتال، رباتیک و هوش مصنوعی است. در این تحقیق ابتدا با استفاده از نرم‌افزار SolidWorks، مکانیزم مناسب (از لحاظ هزینه و سهولت ساخت) طراحی شد. سپس مکانیزم طراحی شده به صورت کاملاً دقیق ساخته شد. در مرحله بعد مدل دینامیکی سیستم ساخته شده با استفاده از معادلات اولر-لاگرانژ به دست آمد. در نهایت با استفاده از یک کارت تبادل داده (DAQ) و پیاده‌سازی تعدادی الگوریتم مناسب در محیط Simulink، ارتباط آکروبات و نرم‌افزار MATLAB جهت استفاده از سیستم ساخته شده به عنوان یک وسیله آزمایشگاهی برقرار گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Designing, Implementation and Modeling of an Acrobot Mechanism and its Interface with MATLAB

نویسندگان [English]

  • Hasan Seidi 1
  • Abbas Harifi 2
  • Amir Zare Shahri 3
1 Lecturer / Islamic Azad University, Takestan Branch
2 Assistant Professor / Hormozgan University
3 MSc / Islamic Azad University, Hormozgan Science and Research Branch
چکیده [English]

Nowadays, the control of machenical systems with fewer inputs than outputs (Underactuated systems) has become a challenging problem for control engineers. The 2DOF Acrobot system is one of the appealing example of this category. The goal of this paper, is designing, modeling and implementation of an Acrobot system to use in linear control, digital control, robotics and artificial intelligence labs. So, at first, a suitable mechanism (simple and low price) was designed by SolidWorks. Then, the designed mechanism was made carefully. In the next step, dynamical model of the system was obtained based on Euler-Lagrange method. After implementation of some practical subsystem in the Simulink environment, the Acrobot system was linked with the MATLAB using a Data Acquisituon card.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acrobot
  • Design
  • Implimentation
  • underactuated
  • MATLAB
  • DAQ