ربات دلتا

تعداد بازدید:۵۱

ربات دلتا آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه تهران

 

 

ساخت ربات موازی دلتا جهت برداشت-گذاشت سریع اجسام

 

ربات دلتا را می‌توان یکی از موفق‌ترین و پرکاربردترین انواع ربات‌های موازی دانست که هم‌اکنون تعداد زیادی از آن در سرتاسر دنیا مورد استفاده می‌باشد. این ربات اولین بار  توسط آقای ریموند کلاول، استاد دانشگاه EPFL سوئیس ارائه شد. این ربات یک مکانیزم موازی با سه درجه آزادی انتقالی می‌باشد. ربات‌های موازی با وجود فضای کاری محدودتری که نسبت به ربات‌های سری دارند، از سرعت، دقت و سختی بالاتری برخوردار هستند. از این نوع ربات در صنایع تولیدی مختلفی از جمله داروسازی، مواد غذایی و بازیافت پسماند که در آن‌ها می‌بایست از دخالت دست انسان خودداری شود، کاربرد زیادی دارد.

در طی سالیان اخیر و با توجه به درخواست های شرکت های صنعتی، آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه نمونه های مختلفی از ربات های دلتا در مقیاس صنعتی طراحی و ساخته است. همچنین آزمایشگاه تحقیقات گسترده ای در خصوص ربات های موازی، همچون ربات گاف-استوارت، ربات کابلی، انجام داده است و دستاوردهای پژوهشی بسیار ارزنده ای در خصوص، مدلسازی، کنترل و طراحی بهینه آن انجام داده است.

 

پروژه ها:

 

  1. طراحی کنترل کننده هوشمند برای بازوهای ماهر سری- موازی راه اندازی شده با کابل ها به صورت چیدمانهای متغیر
  2. کنترل حلقه بسته ربات موازی نیوماتیکی 6 درجه آزادی گاف- استوارت
  3. شناسایی دینامیکی و کنترل یک ربات کابلی فضایی به منظور تعقیب اجسام با پردازش تصویر
  4. کنترل و شناسایی دینامیکی مکانیزم موازی 3 درجه آزادی مستقل (تریپترون) و ساخت واسط تعامل انسان و ربات
  5. طراحی و ساخت ربات دو درجه آزادی جهت تعامل حرکتی با چشم انسان با استفاده از سیگنال های مغز
  6. تحلیل تکینگی ربات های موازی با شاخه های سینماتیکی یکسان بوسیله جبر گرسمن – کیلی
  7. یافتن فضای کاری عاری از تکنیکی ربات های موازی توسط الگوریتم های بهینه سازی
  8. ایجاد و توسعه ی محیط مجازی جهت تراشکاری دندان و اجرای کنترل امپدانس بر روی واسط هپتیکی فالکون تغییر یافته
  9. تحلیل دینامیکی و شناسایی رباتهای موازی بیشینه مقید
  10. کنترل ربات موازی 6 درجه آزادی گاف- استوارت مبتنی برکنترل عملگر نیوماتیکی
  11. بهینه سازی حساسیت سینماتیکی و فضای کاری مکانیزم های موازی صفحه ای
  12. بهینه سازی سینماتیکی و سنتز ابعادی ربات های موازی
  13. شناسائی سیستم و کنترل موقعیت مکانیزم موازی سه درجه آزادی مستقل
  14. شناسایی و کنترل سینماتیکی ربات 4 درجه آزادی دلتا
  15. طراحی و ساخت حسگر لمسی پوست مصنوعی برای کنترل یک ربات موازی سه درجه آزادی جهت تعامل ایمن انسان و ربات
  16. شناسایی کنترل یک ربات موازی سه درجه آزادی و ساخت حسگر نیرو با هدف تعامل انسان و ربات
  17. تحلیل دینامیکی وشناسایی و کنترل ربات موازی دلتای 3 درجه آزادی بر اساس روش پارامتر های اینرسی پایه
  18. طراحی یک کنترل کننده مبتنی بر شناسایی بر خط برای دینامیک ربات های موازی
  19. استفاده از ربات چشم چابک به منظور شناسایی و ردیابی افراد
  20. کنترل ربات کابلی مقید-ناقص معلق به منظور تولید مدل تصویری سه بعدی اجسام
  21. کنترل ربات موازی سه درجه آزادی دلتا به منظور انجام گذاشت و برداشت با استفاده از یادگیری ماشین
  22. طراحی وکنترل یک ربات دلتا سه درجه آزادی با بکارگیری ترکیب اطلاعات سنسوری
  23. طراحی، شناسایی و پیاده سازی فرآیند گذاشت و برداشت بر مبنا بینایی ماشین برای یک ربات موازی دلتا سه درجه آزادی
  24. طراحی و پیاده سازی سیستم کنترل برای ربات موازی 3 درجه آزادی دلتا بر مبنای روش های یادگیری
  25. کنترل یک ربات موازی معلق کابلی به منظور فیلم برداری هوشمند از بازی فوتبال و بدست آوردن آمار بازی به کمک تکنیک های بینایی ماشین
  26. پیاده سازی عملیات برداشت-گذاشت مایعات در لوله های آزمایش با آرایش نامشخص توسط ربات موازی دلتا به کمک پردازش تصویر
  27. کنترل رباتهای موازی بر پایه مدل دینامیکی زنجیرهای تشکیل دهنده به کمک یادگیری عمیق تقویتی به روش برنامه ریزی دینامیکی مبتنی بر سطوح هم هزینه

 

اساتید:

 

  • دکتر مهدی طالع ماسوله
  • دکتر احمد کلهر
  • دکتر محمدرضا حائری یزدی

 

واحدهای همکار:

 

  • آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه تهران

 

مقالات برگزیده:

 

  1. Bahrami, Vahid, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Redundancy resolution of a variable base frame of a 3-DoF cable-driven serial chain by using an adaptive neuro-fuzzy controller." Journal of the Franklin Institute 362, no. 1 (2025): 107348.
  2. Bahrami, Vahid, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Developing a reinforcement learning-based actor–critic neural network controller for general form of serial chain robots with torque constraints." Mechanism and Machine Theory 199 (2024): 105676.
  3. Dastjerdi, Amir Hashemi, Mohammad Morad Sheikhi, and Mehdi Tale Masouleh. "An analytical approach to the stiffness calculation of statically indeterminate 3-DOF delta parallelogram-type parallel robot." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 238, no. 11 (2024): 5142-5158.
  4. Ghanatian, Mohammad, Mohammad Reza Hairi Yazdi, and Mehdi Tale Masouleh. "Experimental study on controlling suspended cable-driven parallel robots for autonomous video-capturing of football games and obtaining the statistics of the games." Mechatronics 95 (2023): 103058
  5. Zare, Soroush, Mohammad Reza Hairi Yazdi, Mehdi Tale Masouleh, Dan Zhang, Sahand Ajami, and Amirhossein Afkhami Ardekani. "Experimental study on the control of a suspended cable-driven parallel robot for object tracking purpose." Robotica 40, no. 11 (2022): 3863-3877.
  6. Tamizi, Mehran Ghafarian, Ali Akbar Ahmadi Kashani, Faraz Abed Azad, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Experimental study on a novel simultaneous control and identification of a 3-dof delta robot using model reference adaptive control." European journal of control 67 (2022): 100715.
  7. Rahimi, Saeed, Hasan Jalali, Mohammad Reza Hairi Yazdi, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Design and practical implementation of a Neural Network self-tuned Inverse Dynamic Controller for a 3-DoF Delta parallel robot based on Arc Length Function for smooth trajectory tracking." Mechatronics 84 (2022): 102772.
  8. Bahrami, Vahid, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Dynamic modeling and design of controller for the 2-DoF serial chain actuated by a cable-driven robot based on feedback linearization." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 236, no. 5 (2022): 2546-2558.
  9. Abed Azad, Faraz, Saeed Ansari Rad, Mohammad Reza Hairi Yazdi, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Dynamics analysis, offline–online tuning and identification of base inertia parameters for the 3-DOF Delta parallel robot under insufficient excitations." Meccanica 57, no. 2 (2022): 473-506.
  10. Rad, Saeed Ansari, Mehran Ghafarian Tamizi, Amin Mirfakhar, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Control of a two-DOF parallel robot with unknown parameters using a novel robust adaptive approach." ISA transactions 117 (2021): 70-84.
  11. Abbasnejad, Ghasem, and Mehdi Tale-Masouleh. "Optimal wrench-closure configuration of spatial reconfigurable cable-driven parallel robots." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 235, no. 19 (2021): 4049-4056.
  12. Bahrami, Vahid, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Dynamic model estimating and designing controller for the 2-DoF planar robot in interaction with cable-driven robot based on adaptive neural network." Journal of Intelligent & Fuzzy Systems 41, no. 1 (2021): 1261-1280.
  13. Beiranvand, Arman, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Modeling, identification and minimum length integral sliding mode control of a 3-DOF cartesian parallel robot by considering virtual flexible links." Mechanism and Machine Theory 157 (2021): 104183.
  14. Rad, Saeed Ansari, Mehran Ghafarian Tamizi, Mehdi Azmoun, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Experimental study on robust adaptive control with insufficient excitation of a 3-DOF spherical parallel robot for stabilization purposes." Mechanism and Machine Theory 153 (2020): 104026.
  15. Dastjerdi, Amir Hashemi, Mohammad Morad Sheikhi, and Mehdi Tale Masouleh. "A complete analytical solution for the dimensional synthesis of 3-DOF delta parallel robot for a prescribed workspace." Mechanism and Machine Theory 153 (2020): 103991.
  16. Hamed, Amin, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Design & characterization of a bio-inspired 3-DOF Tactile/Force sensor and implementation on a 3-DOF decoupled parallel mechanism for human-robot interaction purposes." Mechatronics 66 (2020): 102325.
  17. Zarei, Mojtaba, Navid Kashi, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Experimental study on shared-control of a mobile robot via a haptic device with an optimal velocity obstacle based receding horizon control approach." Journal of Intelligent & Robotic Systems 97, no. 2 (2020): 357-372.
  18. Zarei, Mojtaba, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "An experimental oscillation damping impedance control for the novint falcon haptic device based on the phase trajectory length function concept." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 233, no. 8 (2019): 2663-2672.
  19. Heydarzadeh, Mohsen, Nima Karbasizadeh, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Experimental kinematic identification and position control of a 3-DOF decoupled parallel robot." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 233, no. 5 (2019): 1841-1855.
  20. Lafmejani, Amir Salimi, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Trajectory tracking control of a pneumatically actuated 6-DOF Gough–Stewart parallel robot using Backstepping-Sliding Mode controller and geometry-based quasi forward kinematic method." Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 54 (2018): 96-114.
  21. Mehrafrooz, Behzad, Mohsen Mohammadi, and Mehdi Tale Masouleh. "A statistical weighted method for kinematic sensitivity analysis of parallel robots: A comprehensive comparison of conventional methods and an improved method." Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 40 (2018): 1-11.
  22. Zarei, Mojtaba, Ali Aflakian, Ahmad Kalhor, and Mehdi Tale Masouleh. "Oscillation damping of nonlinear control systems based on the phase trajectory length concept: An experimental case study on a cable-driven parallel robot." Mechanism and Machine Theory 126 (2018): 377-396.
  23. Karbasizadeh, Nima, Mojtaba Zarei, Ali Aflakian, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Experimental dynamic identification and model feed-forward control of Novint Falcon haptic device." Mechatronics 51 (2018): 19-30.
  24. Safaryazdi, Alireza, Mojtaba Zarei, Omid Abolghasemi, and Mehdi Tale Masouleh. "Experimental study on the model-based control of a 2-degree-of-freedom spherical parallel robot camera stabilizer based on multi-thread programming concept." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 232, no. 10 (2018): 1882-1897.
  25. Aflakian, Ali, Alireza Safaryazdi, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Experimental study on the kinematic control of a cable suspended parallel robot for object tracking purpose." Mechatronics 50 (2018): 160-176.
  26. Sharifzadeh, Mohammad, Mehdi Tale Masouleh, Ahmad Kalhor, and Pourya Shahverdi. "An experimental dynamic identification & control of an overconstrained 3-DOF parallel mechanism in presence of variable friction and feedback delay." Robotics and autonomous systems 102 (2018): 27-43.
  27. Danaei, Behzad, Alaleh Arian, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "Dynamic modeling and base inertial parameters determination of a 2-DOF spherical parallel mechanism." Multibody System Dynamics 41 (2017): 367-390.
  28. Sharifzadeh, Mohammad, Alaleh Arian, Amir Salimi, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "An experimental study on the direct & indirect dynamic identification of an over-constrained 3-DOF decoupled parallel mechanism." Mechanism and Machine Theory 116 (2017): 178-202.
  29. FarzanehKaloorazi, MohammadHadi, Mehdi Tale Masouleh, and Stéphane Caro. "Collision-free workspace of parallel mechanisms based on an interval analysis approach." Robotica 35, no. 8 (2017): 1747-1760.
  30. Danaei, Behzad, Nima Karbasizadeh, and Mehdi Tale Masouleh. "A general approach on collision-free workspace determination via triangle-to-triangle intersection test." Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 44 (2017): 230-241.
  31. Sharifzadeh, Mohammad, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "On human–robot interaction of a 3-DOF decoupled parallel mechanism based on the design and construction of a novel and low-cost 3-DOF force sensor." Meccanica 52 (2017): 2471-2489.
  32. Naderi, Davood, Mehdi Tale-Masouleh, and Payam Varshovi-Jaghargh. "Gröbner basis and resultant method for the forward displacement of 3-DoF planar parallel manipulators in seven-dimensional kinematic space." Robotica 34, no. 11 (2016): 2610-2628.
  33. Daneshmand, Morteza, Mohammad Hossein Saadatzi, Mohammad Hadi Farzaneh Kaloorazi, Mehdi Tale Masouleh, and Gholamreza Anbarjafari. "Optimal design of a spherical parallel manipulator based on kinetostatic performance using evolutionary techniques." Journal of Mechanical Science and Technology 30 (2016): 1323-1331.
  34. Sabbagh Novin, Roya, Mehdi Tale Masouleh, and Mojtaba Yazdani. "Optimal motion planning of redundant planar serial robots using a synergy-based approach of convex optimization, disjunctive programming and receding horizon." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering 230, no. 3 (2016): 211-221.
  35. Bayani, Hassan, Mehdi Tale Masouleh, and Ahmad Kalhor. "An experimental study on the vision-based control and identification of planar cable-driven parallel robots." Robotics and Autonomous Systems 75 (2016): 187-202.
  36. Kaloorazi, Mohammad Hadi Farzaneh, Mehdi Tale Masouleh, and Stéphane Caro. "Determining the maximal singularity-free circle or sphere of parallel mechanisms using interval analysis." Robotica 34, no. 1 (2016): 135-149.
  37. Kaloorazi, Mohammad-Hadi Farzaneh, Mehdi Tale Masouleh, and Stéphane Caro. "Determination of the maximal singularity-free workspace of 3-DOF parallel mechanisms with a constructive geometric approach." Mechanism and Machine Theory 84 (2015): 25-36.
  38. Karimi, Amirhossein, Mehdi Tale Masouleh, and Philippe Cardou. "Singularity-free workspace analysis of general 6-UPS parallel mechanisms via convex optimization." Mechanism and Machine Theory 80 (2014): 17-34.

 

نتایج:

 

نمای کلی ربات  گاف-استوارت آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه تهران

 

 

ربات تریپترون آزمایشگاه تعامل انسان و ربات داتشگاه تهران

 

 

ربات چشم چابک سه درجه آزادی آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه تهران