به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب bahram tarvirdizadeh

  • Mohammad Hossein Bayat, Mohammad Shahbazi *, Bahram Tarvirdizadeh
    The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) with different features and for a variety of applications has grown significantly. Tracking generic targets, especially human, using the UAV's camera is one of the most active and demanding fields in this area. In this paper we implement two vision-based tracking algorithms to track a human by using a 2D gimbal which can be mounted on UAVs. To ensure smooth movements and reduce the effect of common jumps on the trackers output, the gimbal motion control system is equipped with a Kalman filter followed by a proportional-derivative (PD) controller. Various experimental tests have been designed and implemented to track a human. The evaluation results show success in tracking the high speed movements with one of the algorithms and high accuracy in tracking the challenging movements in the other algorithm. Also in both methods, the tracking computation time is short enough and suitable for real-time implementation. The favorable performance of both algorithms indicate the ability of designed system to be implemented on the UAVs for practical applications.
    Keywords: Vision-based Human Tracking, 2D Gimbal, Visual Servoing, Unmanned aerial vehicles, Kalman Filter}
  • محمدجواد مهرسروش، خلیل عالی پور، علیرضا هادی*، بهرام تارویردی زاده، کیوان آرزو

    مکانیزم های شبیه ساز ورزش جذابیت و کاربرد زیادی در عمل به منظور پیاده سازی محیطهای واقعیت مجازی دارد. شبیه ساز دوچرخه سواری، با توجه به عمومیت فعالیت دوچرخه سواری در ورزش و حمل و نقل شهری جایگاه ویژه تری دارد. در این مقاله، طراحی و ساخت یک مکانیزم نوین تولید حرکت برای شبیه ساز تعاملی دوچرخه سواری ارایه شده است. ابتدا با به کارگیری نتایج تحقیقات گذشته، حدود سرعت و شتابی که کاربر حین دوچرخه سواری بایستی تجربه کند استخراج شده و ضمن تحلیل سایر شبیه سازهای دوچرخه سواری، درجات آزادی مورد نیاز و حدود آن تعیین شده است. سپس مکانیزم تولید حرکت جدید با دو درجه آزادی برای این کاربرد ارایه شده است. از الگوریتم ژنتیک برای تحلیل ابعادی مکانیزم استفاده شده و روابط سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم استخراج شده است. با توجه به مدل دینامیکی مکانیزم، کنترل کننده ای به روش خطی سازی بازخورد طراحی شده و نتایج و عملکرد آن در نرم افزارهای شبیه ساز مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مکانیزم تولید حرکت طراحی شده، ساخته شده و ایرادات آن برطرف گردیده است. در پایان کنترل موقعیت بطور موفقیت آمیز روی آن پیاده سازی شده است.

    کلید واژگان: شبیه ساز دوچرخه سواری تعاملی, مکانیزم تولید حرکت, الگوریتم ژنتیک, کنترل موقعیت}
    Mohammad Javad Mehrsoroush, Khalil Alipour, Alireza Hadi*, Bahram Tarvirdizadeh, Keyvan Arezoo

    Sports simulation mechanisms practically have a lot of appeal and application to implement virtual reality environments. Cycling simulator has a more special place in sports and urban transportation due to the popularity of cycling activities. In this paper, the design and construction of a new motion generating mechanism for an interactive cycling simulator is presented. First, by using the references, the range of velocity and acceleration that the user should experience while cycling has been extracted, and by analyzing other cycling simulators, the required degrees of freedom and its range have been determined. Then, a new motion generating mechanism with two degrees of freedom is designed. Genetic algorithm has been used for dimensional optimization of the mechanism parameters. Kinematics and dynamic equations of the mechanism have been extracted. According to the dynamic model of the mechanism, a controller has been designed using the feedback linearization method and the performance have been investigated. Finally, the designed motion generating mechanism has been constructed and the position control has been implemented on the platform.

    Keywords: Interactive cycling simulator, Motion generating mechanism, Genetic algorithm, Control}
  • فرهاد رجایی، خلیل عالی پور*، بهرام تاروردی زاده، علیرضا هادی، حسین ولی یان هلق

    حرکت مچ پای انسان نتیجه تعامل پیچیده بین عصب و ماهیچه ها است. به منظور ایجاد عملکردی مشابه عملکرد عضو واقعی، پروتزهای مچ پای زیادی(غیرفعال، نیمه فعال، فعال) طراحی شده اند. اگر از پروتزهای غیرفعال و نیمه فعال که تامین توان خالصی ندارند و عملکردی متفاوت از عضو واقعی دارند بگذریم، بزرگترین چالش پیش رو در پروتزهای فعال، تامین توان و انرژی موردنیاز به منظور ایجاد رفتاری مشابه رفتار مچ پای سالم است. تامین مستقیم این توان و انرژی، نیاز به محرک با گشتاور و توان بالا دارد که باعث افزایش شدید وزن و اندازه پروتز می شود. در این مقاله به منظور کاهش این انرژی و توان مورد نیاز، از طراحی جدید و متفاوتی به صورت ترکیب محرک غیر فعال (فنر) و محرک فعال (موتور) استفاده می شود که وزن موتور موردنیاز را به شدت کاهش می دهد و علاوه بر مد راه رفتن قادر به پشتیبانی از مد دویدن تا سرعت 2.5 متر بر ثانیه نیز است. مرحله اول این مقاله شامل مدل سازی مکانیکی مچ پا و بررسی کارایی و مصرف توان و انرژی در تمامی مدل های ارایه شده می باشد.

    کلید واژگان: افراد معلول, ربات های توان بخش, پروتز مچ پا, مدل مکانیکی مچ پا, بهینه سازی انرژی و توان}
    Farhad Rajaei, Khalil Alipour*, Bahram Tarvirdizadeh, Alireza Hadi, Hossein Valiyanholagh

    Human ankle-foot gait is the result of a complex interaction between nerves and muscles. A significant number of prosthetic ankle-foots (passive, semi-active, active) have been designed to restore an identical function of a real limb. Excluding passive and semi-active prosthesis who couldn’t generate any positive work, one of the biggest challenges in creating these prostheses is providing the needed power and energy during movement. Supplying this power and energy, requires a high-torque and high-power actuator having high weight, thereby causing a dramatic increase in the weight and size of that prostheses. In this paper, a combination of an active actuator (an electrical motor) and an passive stimulus (a spring) is utilized, which decrease the needed power and energy, and in addition to walking mode can also support running mode up to 2.5m/s. Accordingly, The first stage of this article includes mechanical modeling of the ankle and evaluation of efficiency and power consumption in all presented models. Then the structure of Series Elastic Actuator differed with the previous structures is selected as the best combination.  In this opted structure, power and energy consumption is dramatically declined up to 58% and 26% in walking mode and 64% and 57% in running mode. Consequently, a lighter motor and battery can supply the required power, so the prosthesis chr(chr('39')39chr('39'))s weight is subtracted.

    Keywords: Disabled People, Rehabilitation Robots, Prosthetic Ankle-Foot, Ankle Mechanical Model, Optimization of Power, Energy}
  • Mohammad Falsafi, Khalil Alipour, Bahram Tarvirdizadeh
    Due to various advantages of Wheeled Mobile Robots (WMRs), many researchers have focused to solve their challenges. The automatic motion control of such robots is an attractive problem and is one of the issues which should carefully be examined. In the current paper, the trajectory tracking problem of WMRs which are actuated by two independent electrical motors is deliberated. To this end, and also, computer simulation of the system, first the system model is derived at the level of kinematics. The system model is nonholonomic. Then a simple non-mode-based controller based on fuzzy logic will be proposed. The control input resulted from fuzzy logic will then be corrected to fulfill the actuation saturation limits and non-slipping condition. To prove the efficiency of the suggested controller, its response, in terms of the required computational time burden and tracking error, will be compared with a previously suggested method. The obtained simulation results support the superiority of fuzzy based method over a previous study in terms of the considered measures.
    Keywords: Wheeled mobile robot, Motion control, Fuzzy logic, Predictive control}
  • علیرضا گل گونه، بهرام تارویردی زاده*
    کمتر کسی در دنیای پرتلاطم و پرتنش امروز، با واژه استرس بیگانه است؛ به‎طوری‎که در برخی مواقع، استرس تبدیل به بخشی از زندگی انسان شده است. استرس بیش از حد، باعث بروز مشکلاتی می شود که علاوه بر اثرات روانی، پیامدهای جسمی بی شماری از جمله سکته های مغزی، قلبی، فشارخون و غیره را دارد و هیچ عضو یا ارگانی از بدن انسان از تاثیرات آن در امان نیست. هدف این پژوهش، طراحی و ساخت دستگاهی است که با استفاده از سیگنال‎های هدایت الکتریکی پوست (GSR) و فتوپلتیسموگرافی (PPG) بتواند میزان استرس فرد را به صورت شاخص پیوسته بیان کند. سخت‎افزار این دستگاه مبتنی بر پردازنده ARM و رابط کاربری آن با زبان C++ برنامه نویسی شده است. به منظور سنجش میزان استرس، الگو‎سازی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی MLP و شبکه فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) انجام، که در بهترین حالت در الگو‎سازی با ANFIS، دقت %91/92، و میانگین خطای 007/0 حاصل شده است.
    کلید واژگان: سیگنال های حیاتی, فتوپلتیسموگرافی, هدایت الکتریکی پوست, شبکه عصبی مصنوعی, شبکه فازی-عصبی تطبیقی}
    Alireza Golgouneh, Bahram Tarvirdizadeh *
    Stress has affected human’s lives in many areas, today. Stress can adversely affect human’s health to such a degree as to either cause death or indicate a major contributor to death. Therefore, in recent years, some researchers have focused to developing systems to detect stress and then presenting viable solutions to manage this issue.
    Generally, stress can be identified through three different methods including (1) Psychological Evaluation, (2) Behavioral Responses and finally (3) Physiological Signals. Physiological signals are internal signs of functioning the body, and therefore nowadays are commonly used in various medical and non-medical applications. Since these signals are correlated with the stress, they have been commonly used in detection of the stress in humans. Photoplethysmography (PPG) and Galvanic Skin Response (GSR) are two of the most common signals which have been widely used in many stress related studies. PPG is a noninvasive method to measure the blood volume changes in blood vessels and GSR refers to changes in sweat gland activity that are reflective of the intensity of human emotional state.
    Design and fabrication of a real-time handheld system in order to detect and display the stress level is the main aim of this paper. The fabricated stress monitoring device is completely compatible with both wired and wireless sensor devices. The GSR and PPG signals are used in the developed system. The mentioned signals are acquired using appropriate sensors and are displayed to the user after initial signal processing operation. The main processor of the developed system is ARM-cortex A8 and its graphical user interface (GUI) is based on C++ programming language. Artificial Neural Networks such as MLP and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) are utilized to modeling and estimation of the stress index. The results show that ANFIS model have a good accuracy with a coefficient of determination values of 0.9291 and average relative error of 0.007.
    Keywords: Stress, Physiological signals, GSR, PPG, Artificial Neural Networks, ANFIS}
  • ارسلان بابایی رباط *، خلیل عالی پور، بهرام تارویردی زاده، نفیسه محمدیان افتح
    سیستم ترکتور-تریلر یک ربات پایه متحرک چرخ دار متشکل از یک واحد چرخ دار مجهز به عملگر به نام ترکتور و یک یا چند واحد چرخ دار دیگر به نام تریلر است که به وسیله ی یک پین غیرفعال به هم متصل شده اند. در این مقاله فرض بر اینست که رانش سیستم بر عهده ی ترکتور است و تریلر غیرفعال می باشد. در این پژوهش، به مدل سازی در سطح سینماتیک پرداخته شده، لذا ورودی های سیستم، سرعت خطی تریلر و سرعت زاویه ای ترکتور فرض شده است. به دلیل فرض غلتش خالص در چرخ ها، با یک سیستم غیرخطی تحت قیود غیرهولونومیک روبرو هستیم. در این مقاله، برای اولین بار، کنترل پیش بین، جهت کنترل حرکت ترکتور-تریلر به کار برده شده است و هدف، ردیابی مسیر زمانی تریلر خواهد بود. پس از استخراج مدل سینماتیکی ترکتور-تریلر، یک مسیر هندسی قابل حصول به عنوان مسیر مرجع فرض می شود. با خطی سازی معادلات سیستم حول مسیر مرجع و استفاده از روش کنترل پیش بین مدل مبنا که بر پایه ی کنترل بهینه استوار است، یک قانون کنترلی برای تعقیب مسیر هندسی مرجع پیشنهاد می شود که همواره تابع هدف تعریف شده را کمینه می کند. با در نظر گرفتن اشباع عملگری در ورودی های سیستم، یک مساله ی بهینه سازی مقید، به صورت عددی حل خواهد شد. کنترلر طراحی شده در این مقاله، با کنترلر مرسوم و متداول تناسبی-انتگرال گیر-مشتق گیر، مقایسه و کارایی بهتر آن نشان داده خواهد شد. در پایان صحت و قوام کنترلر طراحی شده نسبت به اغتشاش و نامعینی در پارامترها، با شبیه سازی سیستم در نرم افزار متلب تصدیق خواهد شد.
    کلید واژگان: ترکتور-تریلر, غیر هولونومیک, کنترل پیش بین, ردیابی مسیر زمانی, تناسبی-انتگرال گیر-مشتق گیر}
    Arsalan Babaei Robat *, Khalil Alipour, Bahram Tarvirdizadeh, Nafiseh Mohammadian Aftah
    The tractor-trailer system is a wheeled mobile robot (WMR), including one wheeled unit named tractor that is equipped with actuators and one or some wheeled units named trailer that are connected to each other with a passive joint. As a special case, in this paper, the system locomotion is by tractor, and trailer is completely passive. In this paper, we develop the kinematic model of tractor-trailer; so the inputs of system are supposed to be tractor angular velocity and trailer linear velocity. Because of pure rolling condition between wheel and ground surface, we encounter a nonholonomic system. In this paper Model Predictive Control (MPC) is used in control designing of Tractor-Trailer for the first time and the goal is trajectory tracking of trailer position. First, the kinematic equations of tractor-trailer are developed. Then a feasible reference geometrical path is considered. After linearizing the system equations around reference path and using MPC that is an optimal control based method, a tracking controller is designed that minimizes a predefined cost function. Considering actuator saturation in system inputs, we solve a constrained optimization problem using numerical methods. The controller designed in this paper, will be compared against classic controller PID and its better performance is presented. Finally, the effectiveness and robustness of controller against disturbances and parameter uncertainties is proved using MATLAB results.
    Keywords: Tractor-Trailer, Nonholonomic, Model Predictive Control, Trajectory tracking, PID}
  • فرهاد یوسفی، خلیل عالی پور، بهرام تارویردی زاده، علیرضا هادی
    در این مقاله، به طراحی کنترلر برای ربات توانبخش زانو پرداخته شده است. مشکل اصلی دستگاه های توانبخشی از جمله دستگاه های غیرفعال حرکت مداوم، عدم بازخورد از وضعیت پای بیمار و نیروهای تعاملی یا مقاوم اعمال شده از پای فرد به ربات می باشد. بدین معنی که اگر در حین تمرین غیرفعال، از طرف پای بیمار حرکتی غیرارادی رخ دهد، نیروی تعاملی ایجاد شده بین پای فرد و ربات می تواند به پای فرد آسیب برساند، زیرا رفتار ربات در برابر این نیرو، دارای سفتی زیاد است و علیرغم اعمال گشتاور مخالف حرکت از سوی پای فرد، ربات همچنان سعی دارد، پای فرد را در مسیر مرجع نگه دارد. در این پژوهش، به منظور تحقق رفتار منعطف از سوی ربات در مقابل نیروی احتمالی پای فرد، از مفهوم ادمیتانس استفاده شده، و در دو روش کنترلی، مدل مرجع تطبیقی و پسگام انتگرالی این مفهوم مورد استفاده قرار گرفته است. با تجهیز ربات به کنترل ادمیتانس، در صورت اعمال نیرو از طرف پای فرد، ربات متناسب با آن نیرو از مسیر مرجع خود منحرف می شود تا به این ترتیب نیروی تعاملی بین ربات و بیمار کاهش یابد. نتایج حاصل از شبیه سازی این کنترلرها، نشان از رفتار مطلوب ربات در این شرایط دارد. همچنین به منظور بررسی کارایی بیشتر کنترلرها، عملکرد آن ها در حضور نویز اندازه گیری نیز بررسی شده است. همچنین نشان داده شده، استفاده از کنترل کننده ی پیشنهادی پسگام در کنار کنترل کننده ی ادمیتانسی که خود نوآوری محسوب می شود، نسبت به کنترل کننده ی مدل مرجع تطبیقی، عملکرد بهتری دارد.
    کلید واژگان: ربات توانبخش, کنترل ادمیتانس, کنترل پسگام انتگرالی, کنترل مدل مرجع تطبیقی}
    Farhad Yosefi, Khalil Alipour, Bahram Tarvirdizadeh, Alireza Hadi
    In this study, the control problem of a knee rehabilitation robot is examined. The main drawback of rehabilitation facilities, such as continuous passive motion, is the lack of feedback from the interaction force between the robot and patient leg. This means that if during the exercises, an unvoluntary motion by patient is generated, the increased interaction force can then damage the patient leg. The interaction force is increased because the robot tries to hold the patient leg along the prescribed reference path. In the current paper, to realize the compliant behavior of the robot, the concept of admittance along with two control methods including adaptive model reference and integral backstepping will be utilized. Adopting admittance control method, the robot will deviate the prescribed path so that the interaction force can be decreased. The obtained simulation results reveal the good performance of the robot even in the presence of noisy sensory data. Additionally, it has been shown that the proposed combined admittance and backstepping controller has better performance, in terms of tracking error and decrease of interaction force, as compared with the model adaptive reference model.
    Keywords: Rehabilitation Robot, Admittance Control, Integral Backstepping Control, Adaptive Model Reference Control}
  • Bahram Tarvirdizadeh, Khalil Alipour
    This research focuses on proposing an optimal trajectory planning and control method of two link rigid-flexible manipulators (TLRFM) for Dynamic Object Manipulation (DOM) missions. For the first time, achievement of DOM task using a rotating one flexible link robot was taken into account in [20]. The authors do not aim to contribute on either trajectory tracking or vibration control of the End-Effector (EE) of the manipulator; On the contrary, utilizing the powerful tool optimal control accomplishing a point-to-point task for TLRFM is the purpose of the current research. Towards this goal, the pseudospectral method will be developed to meet the optimality conditions subject to system dynamics and boundary conditions. The complicated optimal trajectory planning is formulated as a nonlinear programming problem and solved by SNOPT nonlinear solver. To make robust the response of optimal control against external disturbances as well as model parameter uncertainties, the control partitioning concept is employed. The controlled input is composed of an optimal control-based feedforward part and a PID-based feedback component. The obtained simulation results reveal the usefulness and robustness of the developed composite scheme, in DOM missions.
    Keywords: Dynamic object manipulation, Optimal trajectory planning, Pseudospectral method, Rigid flexible manipulators}
  • Bahram Tarvirdizadeh, Aghil Yousefi, Koma, Esmaeel Khanmirza
    The problem of observer design for nonlinear systems has got great attention in the recent literature. The nonlinear observer has been a topic of interest in control theory. In this research, a modified robust sliding-mode observer (SMO) is designed to accurately estimate the state variables of nonlinear systems in the presence of disturbances and model uncertainties. The observer has a simple structure but is capable of efficient observation in the state estimation of dynamic systems. Stability of the developed observer and its convergence is proven. It is shown that the estimated states converge to the actual states in a finite time. The performance of the nonlinear observer is investigated by examining its capability in estimation of the motion of a two link rigid-flexible manipulator. The observation process of this system is complicated because of the high frequency vibration of the flexible link. Simulation results demonstrate the ability of the observer in accurately estimating the state variables of the system in the presence of structured uncertainties along with different initial conditions between the observer and the plant.
    Keywords: Nonlinear observer, sliding mode observer, State estimator, Robotic manipulator, Dynamic modelling}
  • روزبه ریاضی*، ایمان کلینی، شیدوش وکیلی پور، بهرام تارویردی زاده، هادی ویسی، هادی زارع
    در این مقاله ارتباط دمای گاز خروجی از توربین یک موتور میکروتوربین گاز آزمایشگاهی نسبت به تغییرات پارامتر دور عملکردی موتور، با دو روش داده کاوی بررسی شده است. برای این منظور پارامتر دمای گاز خروجی از توربین به عنوان مقدار خروجی اندازه گیری شده از موتور و دور عملکردی موتور به عنوان متغیر ورودی در نظر گرفته شده است. از شبکه عصبی پرسپترون یک لایه و دولایه و شبکه عصبی شعاعی به همراه روش رگرسیون چندجمله ای برای پیش بینی رابطه غیرخطی موجود بین پارامتر ورودی و خروجی اندازه گیری شده از موتور استفاده شده است. آزمایش های مربوطه با به کارگیری یک موتور میکروتوربین گاز آزمایشگاهی با مقادیر دور عملکردی در محدوده صفر تا 108000 دور بر دقیقه انجام شده است. نتایج حاصل از پیش بینی دمای گاز خروجی از توربین با روش های داده کاوی نشان می دهند که این روش ها توانایی قابل قبولی در دست یابی به تطابق مناسب بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده دمای گاز خروجی از توربین دارند. نتایج حاکی از آن است که روش پرسپترون دولایه در مقایسه با روش های پرسپترون یک لایه، شبکه شعاعی و رگرسیون، توانایی بیشتری در پیش بینی پارامتر عملکردی موتور در این مطالعه دارد.
    کلید واژگان: موتور میکروتوربین گاز آزمایشگاهی, دور عملکردی, شبکه عصبی مصنوعی, دمای گاز خروجی از توربین موتور, رگرسیون چندجمله ای}
    Roozbeh Riazi*, Iman Koleini, Shidvash Vakilipour, Bahram Tarvirdizadeh, Hadi Veisi, Hadi Zare
    To study the relation between the amount of Exhaust Gas Temperature (EGT) as the output quantity of an experimental gas turbine engine and the parameter of engine rotational speed (RPM), as its input quantity, two different data mining approaches were employed in the present work. Artificial Neural Network (ANN) and Multiple Polynomial Regression (MPR) techniques were used to predict the nonlinear relation between the input and output of the engine. The related experiments were already performed by using an experimental micro gas turbine engine with an engine rotational speed in the range of 0 ~ 108000 RPM. The results show that, in general, both the ANN and MPR approaches have good predicting capability for estimating exhaust gas temperature values. Also the results of using the ANN and MPR approaches show that the degree of agreement between the predicted and measured values of exhaust gas temperature is higher for the case of employing the ANN approach. In other words, the ANN has better predicting capability for estimation of exhaust gas temperature than the MPR method.
    Keywords: Experimental Micro Gas Turbine Engine, Engine Rotational Speed, Artificial Neural Network, Exhaust Gas Temperature, Multiple, Polynomial Regression}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال