استخراج مدل دینامیکی دقیق بازوان رباتیکی به منظور استفاده در فرایند طراحی ربات، کنترل، کالیبراسیون و شناسایی خطا امری ضروری است. به منظور استخراج مدل دینامیکی دقیق از بازوان رباتیکی، نیاز است تا تمامی ترم های موثر بر دینامیک ربات مورد بررسی قرار گرفته و سپس پارامتر های دینامیکی ربات با سازگاری فیزیکی مناسب مورد شناسایی قرار گیرند. در این مقاله، در ابتدا سینماتیک ربات موازی کروی ارس دیاموند، که به منظور عمل ویترورتینال چشم پزشکی توسعه داده شده است، مورد مدل سازی قرار گرفته، سپس با ارایه فرمول بندی مبتنی بر اصل کار مجازی، فرم خطی از مدل دینامیکی ربات حاصل شده و نتایج با استفاده از نرم افزار سیم مکانیکس متلب مورد صحت سنجی قرار می گیرند. افزون بر این، سایر ترم های موثر بر دینامیک ربات بررسی و مدل سازی شده و با استفاده از فرم خطی دینامیک ربات و درنظرگرفتن قید های فیزیکی مناسب، پارامترهای دینامیکی ربات توسط روش کمترین مربعات با سازگاری فیزیکی مناسب شناسایی می شوند. درنهایت، با استفاده از معیار درصد سازگاری ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و استفاده از مسیرهای مختلف حرکت ربات، کیفیت پارامترهای دینامیکی شناسایی شده مورد ارزیابی قرار می گیرند. نتایج صحت سنجی تجربی نشان دهنده تخمین هفتاد و پنج درصدی گشتاور ربات و مثبت معین شدن ماتریس جرمی ربات بوده، که استفاده از کنترلرهای مدل مبنای رایجی نظیر گشتاور محاسبه شده، به منظور کنترل دقیق حرکت ربات در عمل جراحی ویترورتینال چشم را میسر می سازد.

جمهوری اسلامی ایران دارای مرزهای آبی مهمی است، همچنین حدود 70 درصد سطح زمین را آب پوشانده است. پیشرفت در زمینه دریا و علوم مربوطه باعث ایجاد قدرت می شود. هدف این تحلیل و بررسی ربات های دریایی و هدف گذاری در این زمینه است. در این مقاله ابتدا به بررسی ربات های زیردریایی در مراجع روز پرداخته شده و کاربردهای آن ها بیان شده است. سپس به شناسایی و تحلیل محیط پرداخته و با توزیع پرسشنامه در بین جامعه متخصصین، عوامل محیطی ارزیابی و نمره دهی شدند. روایی و پایایی پرسشنامه ها بررسی و مورد تائید قرار گرفتند. برای شناسایی وضعیت فعلی کشور در حوزه راهبردی به کمک ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و خارجی رویکرد غالب راهبردی موردنیاز، تدافعی شناسایی شد. هدف گذاری در قالب بیان اهداف 3 تا 5 ساله موردبحث قرارگرفته و اهداف کمی 1 تا 3 ساله نیز استخراج گردید و وضعیت هوشمند بودن آن ها نیز بررسی شده است. از مهم ترین اهداف در بازه 3 تا 5 ساله می توان به دستیابی به خودکفایی علمی در موضوعات مرتبط با ربات های زیردریایی بدون سرنشین خودکار و کنترلی و همچنین دستیابی به توسعه پایدار در صنایع ساخت ربات های سطحی بومی مبتنی بر اقتصاد دانش بنیان و صنایع دانش محور اشاره کرد.

ربات های خودکار زیر دریایی، در دهه های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. زیرا می توانند جایگزین انسان برای انجام کار های خطرناک زیر آبی شوند. موقعیت یابی ربات، کلیدی برای تضمین موثر بودن ربات های زیر آب است که می توانند وظیفه خود را انجام دهند. هدف از این مقاله کنترل سرعت خطی و زاویه ای ربات، تبدیل مدل ربات به مدل عمومی ربات های متحرک است، که در صورت انجام پیاده سازی الگوریتم موقعیت یابی روی ربات ماهی امکان پذیر می شود. مدل دینامیکی مناسب برای این ربات به صورت مدل دو بعدی ربات ماهی ساده سازی شده است. از میان انواع مختلف، ربات ماهی با تحریک دم (BCF) در نظر گرفته شده است. هم چنین از مدل میانگین ربات برای پیاده سازی کنترلر استفاده شده و ضرایب مربوط به مدل میانگین اصلاح شده اند. پارامتر های دم زدن ربات شامل بایاس، دامنه دم زدن و فرکانس است. فرکانس دم زدن ربات همواره مقدار ثابت در نظر گرفته شده است ولی بایاس و دامنه متغیر و قابل کنترل هستند. پس از شبیه سازی مدل دینامیکی ربات، ارتباط پارامتر های دم زدن با سرعت خطی و سرعت زاویه ای ربات ماهی بررسی شده است. در نتیجه این بررسی ها سرعت رو به جلو خطی و سرعت زاویه ای به طور همزمان و مستقل از هم قابل کنترل هستند. این کنترل حرکت، برای رفتار چرخش ملایم با سرعت خطی ثابت کاربرد دارد، ولی برای رفتار های دیگر ربات هم می توان آن را تعمیم داد. سرانجام با کنترل دامنه و بایاس دم زدن به ترتیب سرعت روبه جلو با کنترلر PI و با خظای 1. 67% و سرعت زاویه ای با کنترلر PID و با خطای 2. 5% کنترل می شود.

در این مقاله هدف ارائه مدل جدیدی از رباتهای دو پای فعال بوده که از ساختار مکانیکی رباتهای غیرفعال (که فاقد هرگونه محرک و سیستم کنترلی بوده و تنها بواسطه نیروی جاذبه، در یک سراشیبی حرکت کرده و تعادل خود را حفظ می کنند) الهام گرفته شده است. از مزایای این ساختار جدید می توان به کاهش دو درجه آزادی فعال ربات (بدون کاستن از قدرت مانور ربات) و همچنین خم نبودن زانوی پای تکیه گاه هنگام قدم برداشتن (نظیر انسان) اشاره نمود. پس از استخراج معادلات دینامیکی ساده شده حرکت برای دو وضعیت ربات، یعنی حرکت بر روی یک پا و حرکت بر روی دو پا، حفظ تعادل ربات با استفاده از روش نقطه ممان صفر (ZMP) ایجاد گردیده است. ضمنا برای بدست آوردن معادلات دینامیکی هر یک از وضعیتهای دوگانه ربات، مدل جداگانه ای برای پای تکیه گاه و پای نوسان کننده در نظر گرفته شده است. همچنین برای آنکه تصویر نقطه ممان صفر در کف پای ربات قرار بگیرد، دینامیک بالاتنه اصلاح شده است.

ضرایب هیدرودینامیکی یک ربات زیرآبی با شبیه سازی آزمایش های مانور در محیط دینامیک سیالات محاسباتی به دست آمده اند. شبیه سازی ها برای ربات زیرآبی با نسبت طول به قطرهای مختلف با استفاده از نرم افزار قدرتمند STAR-CCM+ انجام شده است. همچنین تاثیر اضافه نمودن هیدروپلن بر مانور پذیری ربات زیرآبی مورد بررسی قرار گرفته است. نیروها و ممان هیدرودینامیکی برای زوایای حمله مختلف محاسبه و با استفاده از برازش منحنی مناسب بر نتایج، ضرایب هیدرودینامیکی خطی و غیرخطی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش نسبت طول به قطر ضرایب هیدرودینامیکی افزایش پیدا می کند. مقایسه نتایج با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که محاسبات از دقت کافی برخوردار است.

در این مقاله به مدل سازی دینامیک غیرخطی ربات های کشنده-پیرو و کنترل مسیر حرکت آن پرداخته می شود. بدین منظور، ابتدا با فرض عدم لغزش چرخ های ربات، قیود غیرهولونومیک حاکم بر آن بدست می آید. سپس به منظور مدل سازی دقیق تر، اینرسی و دینامیک چرخ های ربات لحاظ و با استفاده از اصل ضرایب لاگرانژ، شکل نهایی معادلات دینامیک غیر خطی بدست می آید. همچنین از روش کنترلی خطی سازی ورودی-خروجی، برای کنترل حرکت ربات کشنده-پیرو استفاده می شود. شبیه-سازی ها نشان می دهد که در حرکت ربات متحرک، قیود غیرهولونومیک چرخ ها اثر به سزایی دارند. همچنین نتایج بدست آمده نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی مدل سازی برای انجام تحقیقات آینده است.

ربات های مارمانند نوعی از ربات ها با تعداد درجات آزادی بالا می باشند که از به هم پیوستن لینک های مشابه توسط مفاصل یک یا دو درجه آزادی تشکیل شده اند. این ربات ها نسبت به ربات های دارای پا و یا چرخ ویژگی های زیادی دارند. در این مقاله سینماتیک و دینامیک ربات مارمانند برای حرکت کرم مانند، روی سطح شیب دار، برای اولین بار بررسی شده است. حرکت کرم مانند از انواع حرکتی است که ربات مارمانند در صفحه عمودی انجام می دهد. در ابتدا موقعیت، سرعت، شتاب و زوایای نسبی لینک ها با استفاده از منحنی سرپنوید محاسبه و معادلات دینامیکی با توجه به سینماتیک ربات به کمک معادلات نیوتن به دست می آیند. نیروی اصطکاک به عنوان تنها نیروی پیشروی با مدل کولمب، مدل می شود. سپس به تاثیر عواملی چون ضریب اصطکاک و زاویه سطح شیب دار پرداخته شده و نشان داده شده است که با افزایش این دو ضریب، گشتاور مورد نیاز افزایش می یابد. برای تایید معادلات سینماتیک و دینامیک ارائه شده، از روش لاگرانژ و نرم افزار تجاری وباتس استفاده شده است. هم چنین، از معادلات سینماتیک و دینامیک ارائه شده، می توان برای تولید حرکت های دیگر ربات مارمانند که در صفحه عمودی اتفاق می افتند نیز استفاده کرد. از طرف دیگر اهمیت هندسه لینک هاروی گشتاور موتورها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها، به جزئیات ربات مارمانند FUM-Snake 3 پرداخته شده است. آزمایش های عملی صورت گرفته با استفاده از این ربات، نتایج نرم افزار وباتس و مدل دینامیکی را تصدیق می نماید.

در این مقاله، طراحی یک الگوریتم کنترلری دینامیک مبنا برای تولید فرآیند گام برداری پایدار در یک ربات 4پای 6لینکی ارائه شده است. تاکنون مطالعات زیادی در زمینه کنترل و حرکت ربات های 4پا انجام گرفته است ولی اکثر کارهای انجام شده بر مبنای مدل سازی دقیق ربات و محیط آن صورت گرفته است. چنین روش هایی به علت تطبیقی نبودنشان توانایی خود را با تغییر محیط از دست می دهند. این در حالی است که ویژگی اصلی حرکت مهره داران، تطبیقی بودن حرکات آنها است. لذا استخراج یک الگوریتم کنترلی که صرفا بر مبنای دینامیک ربات باشد حائز اهمیت است. الگوریتم های کنترلی که بتوانند تضمین پایداری کنند به 2 نوع کلی دینامیک مبنا و تراژکتوری مبنا تقسیم می شوند. در این بین الگوریتم های تراژکتوری مبنا نیاز به داشتن اطلاعات دقیقی از گیت دارند که لزوما در دسترس نیست. اما الگوریتم های دینامیک مبنا از یک سری قیود حرکتی برای رسیدن به یک کنترلر پایدارساز استفاده می کنند که این قیود خود گیت حرکتی مناسب را ایجاد می نمایند. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم کنترلی دینامیک مبنا، یک کنترلر برای پایدارسازی و تولید گیت ترات و پیس در یک مسیر مستقیم و مسطح برای حرکت یک ربات 4پا ارائه شده است. با توجه به اینکه ربات 4پای مورد نظر دارای 4 درجه آزادی است لذا از 3 قید هندسی برای تامین حرکت ریتمیک استفاده شده است. در این مقاله پایداری فرآیند گام برداری ربات 4پا، با استفاده از نگاشت بازگشتی پوانکاره اثبات شده است.