کنترل راه رفتن روبات انسان نمای نائو با بهره گیری از شبکه های عصبی نوسانی cpg بر مبنای الگوریتم های محاسبات نرم
چکیده
روبات های انسان نما سیستم های روباتیک انسان گونه ای هستند که به واسطه شکل و ساختار خاصی که دارند، دارای قابلیت های فراوانی هستند و لذا مورد توجه محققین قرار گرفته اند. از این رو برای موفقیت در بعضی محیط های جهان واقعی روبات های انسان نما نیاز به داشتن حرکت های دوپایی دینامیکی پایدار دارند و این در حالی است که سطح تحرک پایداری دینامیکی آن ها در محیط های واقعی، غیر کافی می باشد. رویکرد های متفاوتی در طول چند دهه اخیر معرفی شده اند که شامل روش های دینامیکی و هوشمند می باشند. دو مورد از عمده ترین مفاهیم مورد استفاده در روش های کنترل روبات های انسان نما و دوپا مولد الگوی مرکزی و نقطه گشتاور صفر می باشد. هر کدام از این مفاهیم نقاط ضعف و قوتی به همراه دارند. روش های بر مبنای مفهوم نقطه گشتاور صفر دارای پیچیدگی دینامیکی بالایی هستند ولی به سادگی قابل پیاده سازی هستند. در مقابل عمده روش های بر مبنای مولد الگوی مرکزی ساده تر هستند ولی جهت پیاده سازی، بسیار زمانبر و پرهزینه می باشند. در این پایان نامه سعی شده است طی دو رویکرد، دو مفهوم مذکور ترکیب شده و یک سیستم کنترل ترکیبی برای کنترل رفتار راه رفتن روبات انسان نمای نائو در شرایط محیطی مختلف، ارائه شود. در رویکرد اول یک شبکه مولد الگوی مرکزی وظیفه تولید خط سیر های حرکتی پایدار را بر عهده دارد و سپس با اعمال بازخورد زمان واقعی نقطه گشتاور صفر به شبکه موجود، سعی در حفظ پایداری روبات در برخورد با اغتشاشات شده است. در رویکرد دوم فرایند تولید خط سیر های حرکتی بر مبنای یک ماژول تولید مسیر بر مبنای روش جبران سازی در فضای مفصلی می باشد و سپس با استفاده از یک شبکه ساده تر و اعمال نقطه گشتاور صفر به آن فرایند کنترل روبات صورت می پذیرد. در نهایت کارایی سیستم مذکور در نرم افزار شبیه سازی روباتیک وبتز مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج اعلام شده است. نتایج بیانگر عملکرد مناسب و قابل قبول ساختار پیشنهادی کنترل کننده می باشد.