Geri Dön

Contact modeling as applied to the dynamic simulation of legged robots

Bacaklı robotların dinamik simülasyonları için temas modeli

  1. Tez No: 418597
  2. Yazar: ORHAN AYİT
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Tek bacaklı zıplayan robotun dinamik modellenmesi ve kontrolü

    Dynamical modelling and control of single legged hopping robot

    ERK BAMYACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU

  2. 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

    Türkçe

    1995

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. RAMAZAN EVREN

  3. Yapay zekâ yöntemleriyle termoelektrik modülün kontrolü

    Control of thermoelectric module with artificial intelligence methods

    TUFAN KOÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMilli Savunma Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN

    PROF. DR. SEDAT BALLIKAYA

  4. 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

    İngilizce

    2008

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. ERHAN BUDAK

  5. 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

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU