Analiza şi sinteza teoretică şi experimentală a unui sistem mecatronic autonom mobil

Abstract

În capitolul 1 se prezintă o trecere în revistă a evoluţiei sistemelor tehnice, fiind scoasă în evidenţă legătura dintre această evoluţie şi dezvoltarea tehnologiei electronice şi a informaţiei, ceea ce a dus la apariţia conceptului de mecatronică. În capitolul al 2-lea se prezintă evoluţia roboţilor mobili şi domeniile de aplicaţie ale acestora, analiza robotului mobil ca sistem mecatronic şi tendinţele viitoare din domeniul roboticii. Această analiză este realizată în mod critic, cu scopul de a scoate în evidenţă percepţia robotului mobil, la nivel de analiză şi sinteză în literatura de specialitate. În ce de-al 3-lea capitol se prezintă atât justificarea şi actualitatea temei, enunţarea obiectivului principal şi a celor secundare, cât şi planul de lucru urmat în vederea realizării acestei teze de doctorat. Capitolul al 4-lea prezintă într-un mod original o paralelă, prin prisma funcţiilor realizate, între sistemul biologic al unui animal şi sistemul tehnic, reprezentat de un robot mobil. Analiza la nivel funcţional a celor două sisteme, scoate în evidenţă existenţa unor funcţii principale (prezente la ambele sisteme) şi funcţii secundare (prezente doar parţial în sistemul tehnic). Capitolul al 5-lea prezintă atât analiza noţiunii de mediu de lucru pentru un robot mobil şi autonom, cât şi definirea noţiunii de obstacol din punct de vedere funcţional. De asemenea, în acest capitol, sunt prezentate aplicaţii experimentale pentru diverse obstacole ca dimensiune, formă şi material, pentru trei elemente senzoriale: sistem senzorial cu ultrasunete, sistem senzorial în infraroşu şi respectiv senzor de acceleraţie. În cel de-al 6-lea capitol, pornind de la conceptul mecatronic se arată că un sistem mecatronic poate fi analizat la nivel funcţional şi respectiv nivel organic. De asemenea, este realizată şi o tabelă morfologică cu scopul materializării unei anumite funcţii, prin alegerea directă datorită disponibilităţii componentelor. Sunt prezentate realizarea de simulări multiple în mediul Matlab, cu scopul de a enunţa aspectele pozitive sau negative rezultate şi care trebuie avute în vedere. În finalul capitolului sunt prezentate concluziile rezultate ca urmare a utilizării sistemului mecatronic proiectat într-un mediu nestructurat, cel al unei sere. Capitolul al 7-lea prezintă atât utilizarea conceptului mecatronic în proiectarea unui sistem cu structură variabilă, cât şi realizarea modelului 3D cu ajutorul proiectării asistate de calculator în mediul Pro-E. Capitolul al 8-lea prezintă concluziile generale şi contribuţiile personale în cadrul acestei teze de doctorat. La final se prezintă lista bibliografică, precum şi anexele. O parte din rezultatele acestor cercetări au fost valorificate prin publicarea de lucrări ştiinţifice ca prim sau co-autor în reviste de specialitate sau cu ocazia unor conferinţe naţionale sau internaţionale.