طراحي، مدل‌سازي و ساخت يك مكانيزم آكروبات و برقراري ارتباط آن با نرم افزار متلب

امروزه كنترل سيستم‌هاي مكانيكي كه تعداد ورودي آنها از تعداد خروجي آنها كمتر مي‌باشد (Underactuated) يكي از مسايل چالش برانگيز مهندسان كنترل شده است. يكي از مثال‌هاي جذاب اين دسته سيستم‌ها، مكانيزم دو درجه آزادي آكروبات مي باشد. هدف از اين مقاله طراحي، مدلسازي و ساخت يك سيستم آكروبات براي استفاده در آزمايشگاه‌هاي كنترل خطي، كنترل ديجيتال، رباتيك و هوش مصنوعي است. در اين تحقيق ابتدا با استفاده از نرم‌افزار SolidWorks، مكانيزم مناسب (از لحاظ هزينه و سهولت ساخت) طراحي شد. سپس مكانيزم طراحي شده به صورت كاملاً دقيق ساخته شد. در مرحله بعد مدل ديناميكي سيستم ساخته شده با استفاده از معادلات اولر-لاگرانژ به دست آمد. در نهايت با استفاده از يك كارت تبادل داده (DAQ) و پياده‌سازي تعدادي الگوريتم مناسب در محيط Simulink، ارتباط آكروبات و نرم‌افزار MATLAB جهت استفاده از سيستم ساخته شده به عنوان يك وسيله آزمايشگاهي برقرار گرديد.

Nowadays, the control of machenical systems with fewer inputs than outputs (Underactuated systems) has become a challenging problem for control engineers. The 2DOF Acrobot system is one of the appealing example of this category. The goal of this paper, is designing, modeling and implementation of an Acrobot system to use in linear control, digital control, robotics and artificial intelligence labs. So, at first, a suitable mechanism (simple and low price) was designed by SolidWorks. Then, the designed mechanism was made carefully. In the next step, dynamical model of the system was obtained based on Euler-Lagrange method. After implementation of some practical subsystem in the Simulink environment, the Acrobot system was linked with the MATLAB using a Data Acquisituon card.