Aνάλυση και σχεδιασμός ολόνομου ιπτάμενου οχήματος με τρείς κατευθυνόμενες έλικες

Γεωργακόπουλος, Βασίλειος-Ευφραίμ; Georgakopoulos, Vasileios-Effraim

dc.contributor.author	Γεωργακόπουλος, Βασίλειος-Ευφραίμ	el
dc.contributor.author	Georgakopoulos, Vasileios-Effraim	en
dc.date.accessioned	2017-07-21T09:58:19Z
dc.date.available	2017-07-21T09:58:19Z
dc.date.issued	2017-07-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45306
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14446
dc.rights	Default License
dc.subject	Ολόνομο	el
dc.subject	Ιπτάμενο όχημα	el
dc.subject	Ρομπότ	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Σχεδιασμός οχήματος	el
dc.subject	Holonomic	en
dc.subject	Flying vehicle	en
dc.subject	Robot	en
dc.subject	Optimization	en
dc.subject	Vehicle design	en
dc.title	Aνάλυση και σχεδιασμός ολόνομου ιπτάμενου οχήματος με τρείς κατευθυνόμενες έλικες	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρομποτική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-03-01
heal.abstract	Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η ανάλυση και ο βέλτιστος σχεδιασμός ενός ολόνομου tricopter με τρείς κατευθυνόμενες έλικες. Η ολόνομη φύση αυτού του οχήματος προκύπτει από την ιδιότητα των ελίκων να είναι κατευθυνόμενες μέσα σε μια νοητή σφαίρα. Την κατεύθυνση της κάθε έλικας μεσα σε αυτόν τον χώρο αναλαμβάνει ένας ειδικός μηχανισμός. Έπειτα από συστηματική εξέταση και σύγκριση ποικίλων μηχανισμών προσδιορίζεται ο βέλτιστος αυτός ειδικός μηχανισμός. Κριτήρια επιλογής του είναι το εύρος κίνησης, η θέση του κέντρου μάζας, το βάρος, η αδράνεια, η απλότητα, η ευκολία κατασκευής, η ευρωστία και το κόστος. Στη συνέχεια, αναλύεται και βελτιστοποιείται το όχημα ως προς τα θεμελιώδη γεωμετρικά του μεγέθη που είναι το μήκος της ακτίνας στο άκρο της οποίας βρίσκεται η κάθε έλικα, η κλίση του, οι αποστάσεις των κέντρων μάζας και της θέση εφαρμογής των δυνάμεων ώσης από το ουδέτερο επίπεδο. Τα κριτήρια ανάλυσης που μελετάμε, είτε πιο απλά είτε πιο μαθηματικοποιημένα είναι καθαρά κινηματικά και στοχεύουν στην ομαλή και βέλτιστη συμπεριφορά του οχήματος. Δεδομένου του βέλτιστου μηχανισμού που έχει προσδιορισθεί και των συμπερασμάτων βασισμένων στα κινηματικά κριτήρια, στη συνέχεια επικεντρώνουμε την προσοχή μας στο βέλτιστο προσδιορισμό όλων των μεγεθών που συνιστούν το ρομπότ. Αυτά είναι συνιστώσες όπως η μπαταρία, οι οδηγήσεις των ηλεκτροκινητήρων, οι επενεργητές, οι έλικες καθώς και όλα τα γεωμετρικά μεγέθη του. Έτσι, αναπτύσσεται ένας αλγόριθμος βελτιστοποίησης σε Matlab ο οποίος βασίζεται στις δυναμικές εξισώσεις που περιγράφουν ένα ιπτάμενο ολόνομο όχημα 15 β.ε. [1]. Οι εξισώσεις αυτές απλοποιούνται και παραμετροποιούνται σύμφωνα με τη μορφή του ρομπότ μας. Το βέλτιστο διάνυσμα σχεδιασμού προκύπτει για ένα ωφέλιμο φορτίο-payload 300gr και ελάχιστο χρόνο πτήσης τα 10 min, ενώ το ρομπότ αιωρείται αλλά έχει και τη δυνατότητα να περιστρέφεται και να μετατοπίζεται στο χώρο. Τέλος, έχοντας προσδιορίσει επ’ακριβώς όλα τα μεγέθη του ρομπότ προχωρούμε στο λεπτομερή σχεδιασμό του ενώ παράλληλα κάθε δομικό του στοιχείο ελέγχεται ως προς την αντοχή του για στατικές φορτίσεις μέσω του περιβάλλοντος SolidWorks. H κατακλείδα της εργασίας αυτή αποτελείται από την πλήρη πραγματική μορφή του ρομπότ συνοδευόμενη από διαγράμματα επάρκειας των επενεργητών του ώστε να οπτικοποιηθούν οι τελικές του δυνατότητες.	el
heal.advisorName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Πουλακάκης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	230 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true