Thailand Excellence Community
ารออกแบบและควบคุมหุ่นยนต์สี่ขา
Design and Control of Four-Legged Robot
Mr.Tanaphon Siritararat / นายธนพล ศิริธารารัตน์
Degree: Master of Engineering (Mechanical and Design Engineering)
(Mechanical and Design Engineering)
อาจารย์ที่ปรึกษา ผศ.ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
ในปัจจุบันหุ่นยนต์มีบทบาทในการดำรงชีวิตของมนุษย์มากขึ้น ทั้งในด้านการแพทย์ การทหาร และการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม(Taha and Bejcek 2020) เนื่องจากข้อดีของหุ่นยนต์คือ ความแม่นยำในการทำงาน ความคงทนต่อสภาวะการณ์ต่างๆ ปราศจากความเมื่อยล้า และยังสามารถสร้างขึ้นใหม่เพื่อทดแทนของเดิมได้ ทำให้หุ่นยนต์สามารถตอบสนองความต้องการในการทำงานที่เสี่ยงอันตรายต่อมนุษย์และการทำงานบางอย่างที่นอกเหนือจากขีดจำกัดของมนุษย์ได้
หุ่นยนต์ 4 ขา เป็นหนึ่งในชนิดที่หลากหลายของหุ่นยนต์ที่ถูกมนุษย์คิดค้นขึ้น(Takahashi, Shibata et al. 2020) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่มีลักษณะการเคลื่อนที่คล้ายการเคลื่อนที่ของสัตว์ 4 ขา(Zhang, Wang et al. 2021) เช่น สุนัข แมว เสือ เป็นต้น โดยหุ่นยนต์ 4 ขา มีข้อดีคือ สามารถเข้าถึงพื้นที่จำกัดได้ เช่น การเดินขึ้นบันใด การข้ามสิ่งกีดขวาง การไต่ทางลาดชันที่ขรุขระ (Safartoobi, Dardel et al. 2021)
ซึ่งการที่หุ่นยนต์มีความสามารถเหล่านี้ได้ เกิดจากการออกแบบโครงสร้างให้มีประสิทธิภาพที่ดี การเลือกระบบส่งกำลังที่เหมาะสม และมีระบบควบคุมที่ประมวลผลได้รวดเร็ว แม่นยำ มีประสิทธิภาพ(Li, Fang et al. 2020)
6 มกราคม 2022 Meeting
5 December 2021: move to solidworks
28 Nov 2021: -nan
Nov 2021: change structure to move leg between 80 degree to – 70 degree.
Check Sensor to detect location.
ออกแบบโครงสร้างยึดติดขา
24 Oct 2021: ย้ายมอเตอร์ไว้ตรงกลาง ติดปัฯหาภายหลัง / การใช้เครื่อง CNC ที่มหาวิทยาลัย / sinumerik จำลอง cnc
19 aug 2021 ขาไว้ด้านหลังอยู่ ใช้มอเตอร์แนวตั้ง / การค้นหาบทความ
16/23 Aug 2021 Design Mechanism
9 Aug 2021 Design Mechanism
1 Aug 2021 Review /Design Mechanism
Review
ปัจจัยที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ในอิริยาบถต่างๆของหุ่นยนต์สี่ขาได้แก่ ความแข็งแรงของโครงสร้างที่สามารถแบกรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น แบตเตอรี่ ชุดมอเตอร์ขับ และโครงสร้างของขาที่สามารถปรับเปลี่ยนมุมองศาได้อิสระเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทรงตัวและหลบหลีกสิ่งกีดขวาง จากการศึกษาของ (Taha and Bejcek 2020) ได้หาความสัมพันธ์ของจลนศาสตร์ของขากับมุมการบิดของข้อต่อขา พบว่า จลนศาสตร์ของขาแต่ละขาที่แตกต่างกันจะมีมุมการบิดของข้อต่อขาแตกต่างกันเพื่อรักษาประสิทธิภาพของการหลบหลีกสิ่งกีดขวาง(Takahashi, Shibata et al. 2020) และมีการศึกษาของ (Tatar, Tanyıldızı et al. 2020) เกี่ยวกับประสิทธิภาพความแม่นยำของการยิงอาวุธปืนที่ถูกติดตั้งบนหุ่นยนต์สี่ขาต่อเป้าหมายเคลื่อนที่ โดยใช้แบบจำลองและระบบการควบคุมแบบ PID ในการควบคุมมุมองศาของอาวุธปืน จากการศึกษาพบว่า หุ่นยนต์สามารถทำการยิงเข้าเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเป้าหมายมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุม 4 r/s และประสิทธิภาพจะลดต่ำลงเมื่อเป้าหมายมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมที่สูงขึ้น (Tatar, Tanyıldızı et al. 2020)
StarlETH: a Compliant Quadrupedal Robot for Fast, Efficient, and Versatile Locomotion
การเดิน
รวมหุ่นยนต์ Robotic Systems Lab
สมมุติฐาน
หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ได้คล้ายสัตว์ 4 ขา เช่น การลุกขึ้นยืน การเดินหน้า การเดินถอยหลัง และสามารถหลบหลีกสิ่งกีดขวางต่างๆระหว่างการเดินได้
วัสดุและอุปกรณ์
โปรแกรม VISI 2017
โปรแกรม NI myRIO
โปรแกรม LABVIEW
เกียร์มอเตอร์ DC 12V
พูลเล่ย์
สายพาน
กล่องควบคุม Micro Controller NI myRIO
โครงสร้างหุ่นยนต์ 4 ขา
ทำการออกแบบโครงสร้างหุ่นยนต์ 4 ขา ด้วยโปรแกรม VISI 2017 มีต้นกำลังคือมอเตอร์ ส่งกำลังผ่านพูลเลย์และสายพาน โดยมีระบบควบคุมจากกล่องควบคุม Micro Controller NI myRIO คอยประมวลผล เพื่อขับเคลื่อนชิ้นส่วนของหุ่นยนต์ให้เคลื่อนที่และสามารถหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้
ปรับปรุงมอเตอร์