Contact modeling as applied to the dynamic simulation of legged robots
Bacaklı robotların dinamik simülasyonları için temas modeli
- Tez No: 418597
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Robotik alanındaki son çalışmalar engebeli arazide çok dinamik hareketler gerçekleştiren bacaklı robotların geliştirilmesine yönelmektedir. Referans sentezi ve kontrol algoritmalarının robotlara uygulamadan önce simülasyon ve animasyon ortamlarında test edilmesi tercih edilmektedir. Bacaklı robotların hareket kabiliyetine özel simülatörler için temas modellemesi çok önemlidir. Gerçekçi sonuçlar elde edebilmek için simülasyonların doğru temas modeline ihtiyacı vardır. Ceza tabanlı temas modeli, teması yay ve sönümleyici ile tanımlayan popüler bir yaklaşımdır. Bu yaklaşımı uygulanması basittir. Fakat, bu modelde iç içe geçme görülmektedir. Simule edilen objelerin birbirinin içine girmesi, ideal gerçekçilikten uzaklaşmasına neden olur. Ceza tabanlı metodun tersine, kesin temas modeli temas kuvvetlerinin kısıtlamalarını tanımlar ve bunları çözümsel metotlar kullanarak çözer. Bu tezde, dört bacaklı bir robot için kesin temas modeli elde edilmiştir. Sistemin hareketi, döner eklemli vücut metotu ile çözülmüştür (ABM). Bu algoritma, O(n) hesaplama karmaşıklığına sahiptir. ABM, atalet matrislerinin tersini hesaplamaktan kaçınmak için kullanılmıştır. Temas, doğrusal tamamlayıcı problem olarak ele alınır ve Gauss Seidel algoritması ile çözülür. Viskoz ve Coulomb sürtünme bileşenlerinden oluşan eklem ve temas sürtünmeleri uygulanmıştır.
Özet (Çeviri)
The recent studies in robotics tend to develop legged robots to perform highly dynamic movement on rough terrain. Before implementing on robots, the reference generation and control algorithms are preferably tested in simulation and animation environments. For simulation frameworks dedicated to the test of legged locomotion, the contact modeling is of pronounced significance. Simulation requires a correct contact model for obtaining realistic results. Penalty based contact modeling is a popular approach that defines contact as a spring - damper combination. This approach is simple to implement. However, penetration is observed in this model. Interpenetration of simulated objects results in less than ideal realism. In contrast to penalty based method, exact contact model defines the constraints of contact forces and solves them by using analytical methods. In this thesis, a quadruped robot is simulated with exact contact model. The motion of system is solved by the articulated body method (ABM). This algorithm has O (n) computational complexity. The ABM is employed to avoid calculation of the inverse of matrices. The contact is handled as a linear complementarity problem and solved by using the projected Gauss Seidel algorithm. Joint and contact friction terms consisting of viscous and Coulomb friction components are implemented.
Benzer Tezler
- Tek bacaklı zıplayan robotun dinamik modellenmesi ve kontrolü
Dynamical modelling and control of single legged hopping robot
ERK BAMYACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU
- En uygun hayat sigortası poliçesi seçimini sağlayan bir karar modeli
A Decision model for selecting the optimum insurance policy
H.BÜLENT CERİT
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. RAMAZAN EVREN
- Yapay zekâ yöntemleriyle termoelektrik modülün kontrolü
Control of thermoelectric module with artificial intelligence methods
TUFAN KOÇ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN
PROF. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Analytical modeling of cutting process mechanics and dynamics for simulation of industrial machining operations
Endüstriyel metal işleme operasyonlarının modellenmesi için kesme mekaniği ve dinamiğinin analitik olarak hesaplanması
EMRE ÖZLÜ
Doktora
İngilizce
2008
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ERHAN BUDAK
- Path defined directed graph vector (pgraph) method for multibody dynamics
Çoklu gövde dinamiğine yönelik yol tanımlı ve yönlü grafik vektörü metodu
MUSA NURULLAH YAZAR
Doktora
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU