فصلنامه علمی کارافن

فصلنامه علمی کارافن

حل مساله سینماتیک معکوس ربات رومین بر پایه تکنیک‏های جبر محاسباتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسنده
استادیار، گروه علوم پایه، دانشگاه ملی مهارت، تهران ایران.
چکیده
این مقاله از تکنیک‏های جبر کامپیوتری برای حل مسئله سینماتیک معکوس ربات رومین سه بعدی استفاده می‏کند. این روش مشابه روشی است که برای ربات‌های مسطح ساده اعمال می‌شود که بدون تجزیه و تحلیل فضای پارامتر و عاری از هرگونه جزئیات است. با این تفاوت که ما روش ربات ساده را با در نظر گرفتن تمام حالات پارامترهای قابل تصور مربوط به زوایا و طول بازوهای این ربات، به ربات رومین سه‌بعدی تعمیم می‌دهیم. به طور خاص، ما از الگوریتم GES-GVW-CGS که یک الگوریتم کارامد برای محاسبه دستگاه های گربنر است برای تقسیم فضای پارامتری به مجموعه محدودی از سلول های پارامتری استفاده می‏کنیم و مجموعه‏ای از چندجمله‏ای های پارامتری را به هر سلول اختصاص می‏دهیم و با توجه به هر سلولی که حاوی اطلاعات پارامتری خاصی است، مسئله سینماتیک معکوس را حل می‏کنیم. تمام الگوریتم‏های مورد بحث در این مقاله را در Maple پیاده سازی کرده‌ایم. رویکرد پیشنهادی پیشرفت‌ قابل‌توجهی را در حل مسئله سینماتیک معکوس برای ربات رومین سه بعدی در مقایسه با روش‌های سنتی نشان می‌دهد. با استفاده از تکنیک‌های جبر کامپیوتری و الگوریتم GES-GVW-CGS در محیط نرم‌افزار Maple، می‌توانیم فضای پارامترها را به‌طور کارآمد تجزیه و تحلیل کنیم و راه‌حل‌هایی برای طیف وسیعی از پیکربندی‌های ربات ارائه کنیم. این تحقیق نه تنها کاربرد روش‌های موجود را در سیستم‌های رباتیک پیچیده گسترش می‌دهد، بلکه قدرت ابزارهای محاسباتی را در پیشرفت تحقیق و توسعه رباتیک به نمایش می‌گذارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Inverse Kinematic Solution for Romin Robot Based on Computer Algebra Techniques

نویسنده English

Mahdi Dehghani Darmian
Assistant Professor, Department of Basic Sciences, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran.
چکیده English

This paper employs computer algebra techniques to solve the inverse kinematics problem of the 3D Romin Robot. Similar to the approach applied to simple planar robots which is without analyzing the parameter space and is free of any details, we extend it to the 3D Romin Robot by encompassing all conceivable parameters related to the angles and arm lengths of this robot. In particular, we apply the GES-GVW-CGS algorithm (an efficient algorithm for computing the Grobner systems) to partition the parameter space into a finite set of parametric cells and assign a set of parametric polynomials to each cell. We solve the inverse kinematics problem according to each cell containing specific parameter information. All algorithms discussed in this paper are implemented in Maple software. Compared to traditional methods, the proposed approach significantly improves the inverse kinematics problem for the 3D Romin Robot. By leveraging computer algebra techniques and the GES-GVW-CGS algorithm within the Maple software environment, we can efficiently analyze the parameter space and provide solutions for a wide range of robot configurations. This research expands the applicability of existing methods to complex robotic systems and showcases the power of computational tools in advancing robotics research and development.

کلیدواژه‌ها English

Inverse kinematicsو؛ Romin robot؛ و Monomial orderingو؛ Grö
bner Bases؛ و Grö
bner systemو؛ Maple
دوره 22، ویژه نامه
علوم انسانی
پاییز 1404

  • تاریخ دریافت 28 فروردین 1403
  • تاریخ بازنگری 01 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 24 شهریور 1403