การวิเคราะห์และออกแบบระบบกลไกของหุ่นยนต์ทรงกลมที่สามารถเคลื่อนที่ด้วยการกลิ้งและการกระโดด

Mechanism Analysis and Design of a Spherical Hopping and Rolling Robot

Name: จตุรนต์ พลวิชัย

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะวิศวกรรมศาสตร์. สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล

Name: Jaturont Polvichai

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. Faculty of Engineering. Mechanical Engineering

keyword: หุ่นยนต์ทรงกลม

; หุ่นยนต์กลิ้ง

; หุ่นยนต์กระโดด

; ระบบน็อนโฮโลโนมิค

; สมการพลศาสตร์

; Spherical Robot

; Rolling Robot

; Hopping Robot

; Nonholonomic System

; Dynamic Model

Abstract: หุ่นยนต์ทรงกลมที่สามารถเคลื่อนที่ด้วยการกลิ้งและการกระโดด จัดเป็นระบบที่มีจำนวนอินพุทน้อยกว่าเอาท์พุท ซึ่งภายในฝาคลอบทรงกลมมีกลไกที่ทำให้เกิดการกลิ้งเป็นตุ้ม น้ำหนัก 3 ชุด ทำมุมกัน 90 องศา ทำงานร่วมกันทำให้เกิดการเคลื่อนที่ และการกระโดดเป็นสปริง 2 ชุด ขวางกับกลไกที่ทำให้เกิดการกลิ้ง การเพิ่มกลไกกระโดดเข้าไปนั้นก็เพื่อ ที่จะเพิ่มขีดความสามารถในการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ทรงกลม แต่เนื่องจากข้อจำกัดทางด้านวัสดุศาสตร์ทำให้หุ่นยนต์มีน้ำหนักมากและขนาดใหญ่ ไม่เหมาะสมกับการเคลื่อนที่ ประเภทกระโดด ทางผู้วิจัยจึงให้ความสำคัญกับการทดลองกลไกและสมการการเคลื่อนที่แบบกลิ้ง ซึ่งการหาสมการการเคลื่อนที่แบบกลิ้งนั้นใช้สมการแมกกี ซึ่งเป็นวิธีการที่เหมาะ สมกับระบบทางกลประเภทน็อนโฮโลโนมิค เนื่องจากจะรวมเงื่อนไขบังคับน็อนโฮโลโนมิคเข้ากับสมการพลศาสตร์ทำให้อันดับของระบบลดลง และสามารถลดเวลาในการคำนวณ ได้ งานวิจัยชิ้นนี้เป็นการหาสมการพลวัติของหุ่นยนต์ทรงกลมเคลื่อนที่ด้วยการกลิ้ง เคลื่อนที่บนระนาบโดยไม่เกิดการลื่นไถล ซึ่งในการวัดผลนั้นจะทำการเปรียบเทียบผลจากแบบจำลอง ทางคณิตศาสตร์และการทดลองจริงของหุ่นยนต์ทรงกลมที่เคลื่อนที่เป็นเส้นทางตรงและเป็นเส้นทางวงกลมตามลำดับ

Abstract: The Spherical Robot (SPR) is considered to be an underactuated system that can be rolling and hopping. Inside the fiberglass cover, there are two types of mechanisms: three axes of weighting modules (installed perpendicular to each other) and two axes of spring modules (installed across from the rolling mechanism). The hopping mechanism was designed to increase the motion of SPR. However, we were more focused on the mechanism design and the dynamic analysis of the rolling motion. The Maggi Equation was applied to the SPR to solve a nonholonomic problem. By this method, a system order reduction could be achieved by imposing the nonholonomic constraints to the dynamical equations. The dynamic model of SPR was found by assuming a rigid body rolling without slipping on the horizontal plane. The results of straight and circular paths were compared between the simulation and the real implementation.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ถวิดา มณีวรรณ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Thavida Maneewan

Role: Advisor

Created: 2549

Modified: 2560-07-17

Issued: 2552-01-15

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: MEE1826

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	MEE1826.pdf	3.79 MB	118	2024-07-06 21:10:55
2	MEE1826ab.pdf	92.95 KB	50	2020-07-25 15:40:16
3	MEE1826abth.txt	1.53 KB	30	2019-09-21 06:41:44
4	MEE1826aben.txt	1.38 KB	16	2019-09-21 06:41:59

ใช้เวลา

0.035891 วินาที