Design and multiobjective optimization of a two‐point contact ladder‐climbing robot using a genetic algorithm

机器人 多目标优化 控制理论(社会学) 遗传算法 PID控制器 工程类 执行机构 点(几何) 最优化问题 控制工程 数学优化 模拟 计算机科学 数学 人工智能 温度控制 几何学 控制(管理) 电气工程
作者
Darshita Shah,Jatin Dave,Mihir Chauhan,Vijay Ukani,Suhani Patel
出处
期刊:Journal of Field Robotics [Wiley]
标识
DOI:10.1002/rob.22403
摘要

Abstract This paper presents the design and optimization of a climbing robot. The design of a ladder‐climbing robot is done with fundamental mathematical considerations. The designed robot is robust enough to manage all environmental calamities, and at the same time, it is optimized for lightweight to reduce the actuator's cost and ease of transportation. An analytical evaluation is carried out for both static and dynamic conditions to determine strength and motion characteristics. The multiobjective optimization of the design parameters of a ladder‐climbing robot is done to obtain optimized values of design parameters. The formulation of an optimization problem that considers the minimization of weight and natural frequency is performed. Using an evolutionary genetic algorithm (GA) for the multicriteria optimization problem is solved, and a Pareto front solution is obtained. The optimal values of the parameters are decided based on the knee selection technique. As both objective functions are contradictory, the optimum results significantly improve the robot's performance. Controlling the proportional–integral–derivative (PID) parameters is crucial as the robot climbs with a two‐point contact gait pattern. The controlling parameters impart stability to the robot. PID parameters like proportional, integral and derivative gain are tunned using the GA. Finally, the developed prototype is tested on the ladders of the tower, and satisfactory climbing motion is achieved.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
慕青应助李龙玮采纳,获得10
3秒前
扭一扭泡一泡完成签到,获得积分10
6秒前
kmoonkkk发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
10秒前
11秒前
李龙玮完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
英俊的铭应助俏皮的幼珊采纳,获得10
14秒前
打屁飞发布了新的文献求助10
14秒前
朱超帆发布了新的文献求助10
14秒前
繁荣的秋完成签到,获得积分20
14秒前
wendy_1006完成签到,获得积分10
15秒前
李龙玮发布了新的文献求助10
15秒前
asd发布了新的文献求助30
16秒前
zd发布了新的文献求助10
17秒前
爱吃饭的黄哥完成签到,获得积分10
17秒前
丫头完成签到,获得积分10
20秒前
jiangcai完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
李健的小迷弟应助Jerry2020采纳,获得10
24秒前
25秒前
打屁飞完成签到,获得积分10
25秒前
silence完成签到,获得积分10
26秒前
小熊应助见青山采纳,获得10
28秒前
28秒前
明明发布了新的文献求助10
31秒前
Luigi发布了新的文献求助10
31秒前
时尚的哈密瓜完成签到,获得积分10
32秒前
迷路访云完成签到 ,获得积分10
32秒前
NZH发布了新的文献求助10
33秒前
含糊的水蓝完成签到,获得积分10
34秒前
英姑应助yshj采纳,获得10
34秒前
善学以致用应助saikun采纳,获得10
36秒前
38秒前
持卿应助zz采纳,获得10
40秒前
42秒前
优雅海雪发布了新的文献求助10
42秒前
Lucas应助御龙魄采纳,获得10
44秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Mesopotamian Divination Texts: Conversing with the Gods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3289467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2926438
关于积分的说明 8427229
捐赠科研通 2597679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1417284
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 659669
邀请新用户注册赠送积分活动 642133