دانشگاه صنعتی شریف
نقشه سایتتماس با دانشگاهEnglish
۱۳۸۹/۱۰/۲۹  ۱۶:۴۰

طراحی حركت بهینه در بدن ربات ماهی به كمك دینامیك سیالات محاسباتی

به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی شریف، محسن ابراهیمی چمکاکائی با همكاری دکتر مجید عباسپور و دکتر مسعود دربندی موفق به طراحی حركت بهینه در بدن ربات ماهی به كمك دینامیك سیالات محاسباتی شده است.
در چكیده این طرح آمده است كه:
شنا کردن و پرواز کردن از جمله آرزوهای بشر از گذشته‌ها تا به‌کنون بوده است. اینکه انسان بتواند مانند موجودات زنده حرکت کند یا اینکه ابزاری تولید کند که به واسطه‌ی آن بتواند به این حرکات دست یابد، او را همواره بر آن داشته است که به دنبال راهی جهت بهره‌گیری از طبیعت اطراف خود باشد. شاخه‌های علوم به واسطه‌ی کنجکاوی و نیاز بشر شکل گرفته‌اند. شاخه‌ی علم زیست شناسی (Biology) به حرکت موجودات می‌پردازد. شاخه‌ی پیاده‌سازی مکانیزم حرکتی موجودات در نوع مکانیکی آن به عنوان مکانیک زیستی (Biomechanics) شناخته می‌شود.
بیش از ۲۵۰۰۰ گونه از انواع مختلف ماهیان در آب‌ها می‌زیند. سیر تکاملی موجودات، آنها را با شرایط طبیعی محیط وفق داده است. تحقیقات نشان می‌دهد که در این روند تکاملی، تغییرات اساسی فیزیولوژیکی برای این موجودات پدید آمده است.
بررسی تحقیق حاضر نشان میدهد که در زمینه‌ی مدل‌سازی حرکت بدن واقعی ماهی به کمک دینامیک سیالات عددی برای تقلید در بدن روبات ماهی کار جدی صورت نپذیرفته است. در بهترین حالت، حرکت نوسانی خاصی به شکل‌های دوکی استاندارد (مثل NACA 0012) داده شده و اثر آن بر کل رفتار جریان و ضرایب هیدرودینامیکی هیدروفویل بررسی کرده‌اند. از آنجایی که بدن روبات ماهی حاضر برگرفته از تجربیات آزمایشگاهی متفاوت بوده و شکل دوکی استاندارد ندارد، نوع حرکت نوسانی مناسب برای آن سؤالی است که در این تحقیق به آن پاسخ داده خواهد شد. اصولاً موضوع طراحی حرکت نوسانی بدن روبات ماهی و شبیه‌سازی آن به کمک دینامیک سیالات محاسباتی و بهبود سطوح از نکات قوت این تحقیق می‌باشد.
دینامیک سیالات محاسباتی ابزاری جهت تحلیل حرکت اجسام می‌باشد. ابتدا مدلی بسته به نیاز انتخاب می‌شود تحلیل‌ها با استفاده از حالت‌ها و شرایط مرزی مورد نظر انجام می‌گیرد. روش‌های مختلفی برای گسسته‌سازی معادلات حاکم در فضا وجود دارد که بسته به مسئله‌ی مورد نظر و امکانات و شرایط موجود، روش مناسب انتخاب می‌شود. در شبیه‌سازی عددی مورد نظر نیازمند گسسته‌سازی فضا و شبکه‌بندی مناسب دامنه‌ی حل هستیم. در حرکات یک جسم صلب شبکه‌ی مورد نظر تقریباً ثابت می‌باشد و شبیه‌سازی به راحتی صورت می‌گیرد. در مورد اجسام متحرک و انعطاف‌پذیری مانند ماهی پیچیدگی حل بسیار افزایش یافته و نیازمند حرکت مرزها با توجه به حرکات جسم هستیم. هر کدام از فرآیندهای محاسباتی دارای روش‌ها و طرح‌های متفاوتی می‌باشند که بسته به میزان آگاهی و تجربه‌ی شبیه ساز و امکانات موجود روش‌های مناسب انتخاب و نتایج حل مناسبی حاصل شود.

لطفا نظرات و پیشنهادات خود را به آدرس web [at] sharif.ir ارسال فرمایید
۱۳۹۰، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
طراحی و اجرا در آزمایشگاه وب Powered by Cybiran