ربات‌های دو پا برای کار در محیط‌های انسانی ساخته شده‌اند و برای تعامل با انسان‌ها باید توانایی حفظ پایداری تعادل خود را داشته باشند. در این میان پایداری تعادل ایستادن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این کتاب با در نظر گرفتن یک مدل ربات دو پا شامل مفصل‌های قوزک و زانو به تحلیل و کنترل پایداری تعادل ایستادن آن پرداخته شده است. به این منظور نخست معادله‌های دینامیکی ربات استخراج شده است. سپس با استفاده از روش گشتاورهای محاسبه شده کنترل تعادل ایستادن ربات با اعمال شرایط اولیه مختلف که همان انحراف اولیه حالت‌های سیستم از وضعیت تعادل می‌باشد، انجام شده است. شبیه‌سازی‌های عددی در این بخش با استفاده از نرم‌افزار متلب انجام شده است. در این پروژه همچنین یک ربات منطبق بر مدل تحلیل شده ساخته شد و با استفاده از حسگر جایرو و بورد آردوینو و به کنترل تعادل ایستادن آن با استفاده از چند تست مختلف پرداخته شد. درنهایت نمودارهای تغییر حالت‌های سیستم در طی حفظ تعادل ایستادن ربات محاسبه و رسم شد. نتایج نشان داد کنترل کننده طراحی شده در زمان بسیار کوتاه و با میزان گشتاور قابل قبول به وضعیت تعادل می رسد. با افزایش ضریب بهره، میزان کارآیی کنترل افزایش و زمان پایدار شدن کاهش پیدا می کند. با انتخاب ضرایب بهره بزرگ تر گشتاورهای بزرگ تری برای کنترل ربات لازم می‌شود که باعث افزایش میزان مصرف انرژی می‌گردد. 

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه

1-2- بیان مسئله

1-3- مروري بر مطالعات قبلي

1-4- ساختار کتاب

فصل دوم:: سیستم‌های ژیروسکوپ

2-1- مقدمه

2-2- تاریخچه

2-3- ساختمان اساسی انواع ژیروسکوپ

2-3-1 ژیروسکوپ دو درجه آزادی

2-3-2- ژیروسکوپ یک درجه آزادی

2-3-2-1- ژیروسکوپ‌های سرعتی

2-3-2-2- ژیروسکوپ‌های انتگرالی

2-3-2-3- ژیروسکوپ‌های مقید

2-4- تقسیم‌بندی ژیروسکوپ‌ها

2-4-1- ژیروسکوپ‌هایی که در بخش هدایت و ناوبری کاربرد دارند

2-4-2- ژیروسکوپ‌هایی که در بخش پایداری و کنترل بکار می‌رود

2-4-3- ژیروسکوپ‌هایی که در درگیری، هدف‌یابی و در پایداری و کنترل آنتن

2-4-4- ژیروسکوپ‌هایی که برای تجزیه تحلیل اطلاعات پروازی

2-5- انواع ژیروسکوپ

2-5-1- ژیروسکوپ‌های DTG

2-5-2- ژیروسکوپ‌های لیزری

2-5-3- ژیروسکوپ‌های فیبر نوری

2-5-4-ژیروسکوپ دیاپازنی

2-6- خواص ژیروسکوپ

1-6-2- خاصیت صلبیت ژیروسکوپ

2-6-2- حرکت تقدیمی

2-7- کاربرد سنسورهای ژیروسکوپ

فصل سوم:: معادلات دینامیکی و کنترل تعادل ایستادن ربات

3-1- مقدمه

3-2- معرفی مدل

3-3- استخراج معادله‌های دینامیکی

3-4- کنترل ربات

3-4-1- محاسبات کنترل گشتاور

3-4-2- روش گشتاورهای محاسبه شده

3-5- شبیه سازی عددی

فصل چهارم: ساخت نمونه آزمایشگاهی

4-1- مقدمه

4-2- طراحی ربات

4-3- موتورها

4-4- اجزای صلب

4-5- قطعات و اجزای الکترونیکی

4-5-1- میکروکنترلر

4-5-1-1- میکروکنترلرهای رایج

4-5-1-2- كاربرد میكروكنترلرها

4-5-1-3- کیت سخت‌افزاری آردواینو

4-5-1-4- انواع مختلف آردواینو

4-5-1-5- آردواینو اونو

4-5-1-6- لوازم اضافی آردواینو (شیلدها)

4-5-2- سنسور جایرو

4-5-2-1- ویژگی‌ها و مشخصات MPU6050 60

4-5-3- باتریها

4-5-3-1- باتری لیتیم- یون

4-6- مونتاژ قطعات

4-7- برنامه‌نویسی

4-8- انجام آزمایش

فصل پنجم:: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری

5-2- نتایج به دست آمده

5-3- پیشنهادها

منابع