Preaload Image
اعضای آزمایشگاه – اعضای فعلی – دانشجویان کارشناسی ارشد

محمد قناعتیان

زمینه تحقیقاتی : —
بازه فعالیت در آزمایشگاه : از 1398
m.ghanatian@ut.ac.ir

1

2

Citations: 0
h-index: 0
i10-index: 0
No. of Papers: 3

تحصیلات

کارشناسی : مکانیک – دانشگاه شیراز
کارشناسی ارشد : مکانیک – دانشگاه تهران
دکتری : —

محمد قناعتیان تحصیلات دوره کارشناسی خود را در سال 2019 در رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه شیراز به اتمام رسانید. تمرکز پروژه کارشناسی وی بر روی شناسایی پارامترهای یک گیمبال دو محوره با استفاده از تکنیک‌های هوش مصنوعی بوده است. وی نتایج این پژوهش را در قالب یک مقاله ISI با عنوان ” Artificial Neural Networks and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems for Parameter Identification of Dynamic Systems ” در ژورنال ‘Journal of Intelligent & Fuzzy Systems’ به چاپ رسانید. همچنین او یک مکانیزم نوین با هدف دسته‌بندی و جداسازی قطعات به عنوان پروژه پایانی درس طراحی مکانیزم ارائه داد که نتایج این پژوهش در قالب یک مقاله کنفرانسی در IEEE ارائه شد.
محمد در حال حاضر مشغول به تحصیل در دوره کارشناسی ارشد در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران می‌باشد. اساتید راهنمای وی جناب آقای دکتر محمدرضا حائری یزدی و جناب آقای دکتر مهدی طالع ماسوله هستند. او از بتدای ورود به دانشگاه تهران، یعنی سال 2019 تا کنون عضو آزمایشگاه تعامل انسان و ربات دانشگاه تهران (تارلب) بوده است. تمرکز تحقیقات وی بر روی ربات‌های موازی معلق کابلی می‌باشد و موضوع پروژه کارشناسی ارشد وی ” کنترل یک ربات موازی معلق کابلی به منظور فیلم برداری هوشمند از بازی فوتبال و بدست آوردن آمار بازی به کمک تکنیک‌های بینایی ماشین ” است. در این پروژه او یک روش کنترلی برای ربات موازی معلق کابلی موجود در آزمایشگاه تارلب ارائه می‌دهد که ربات را قادر می‌سازد که به طور خودکار در موقعت‌هایی حرکت نماید که به دوربین قرار گرفته بر روی عملگر نهایی آن قابلیتی را بیفزاید که بتواند به طور مناسبی از بازی فوتبالی که بر روی زمین فوتبال کوچکی که در زیر ربات در حال انجام است، فیلم برداری نماید. همچنین با استفاده از یک تکنیک بینایی ماشین که با استفاده از کتابخانه OpenCV توسعه یافته است ویدیوهای گرفته شده توسط دوربین‌های مختلف تحلیل شده و به محاسبه اطلاعات آماری بازی پرداخته می‌شود. محمد علاقه زیادی به هوش مصنوعی دارد و معتقد است که زندگی آینده ما به طور کلی توسط این ترکیب ارزنده از ریاضیات، بیولوژی و مهندسی بهبود شدیدی خواهد یافت. موضوعات پژوهشی مورد علاقه او شبیه‌سازی و پیاده‌سازی سیستم‌های رباتیکی و مکاترونیکی، بینایی ماشین، یادگیری عمیق، یادگیری تقویتی و به کارگیری این تکنیک‌ها برای حل مسائل واقعی مهندسی می‌باشد.

کنترل یک ربات موازی معلق کابلی به منظور فیلم برداری هوشمند از بازی فوتبال و بدست آوردن آمار بازی به کمک تکنیک‌های بینایی ماشین

تمرکز این پژوهش بر روی استفاده از ربات‌های موازی معلق کابلی برای فیلم‌برداری اتوماتیک از بازی‌های فوتبال و همچنین محاسبه‌ی اطلاعات آماری بازی‌های فوتبال با استفاده از تکنیک‌های بینایی ماشین است.
یک دوربین که بر روی یک گیمبال واقع شده بر روی عملگرنهایی یک ربات موازی معلق کابلی قرار می‌گیرد. همچنین یک زمین فوتبال با مقیاس کوچک در زیر ربات قرار می‌گیرد. عملگر‌نهایی ربات به طور اتوماتیک بر روی مسیری حرکت می‌کند که به دوربین قرار گرفته بر روی عملگرنهایی ربات این قابلیت را بیفزاید که از بازی فوتبالی که در زمین فوتبال در حال انجام است به طور مناسبی فیلم‌برداری نماید. همچنین تعدادی دوربین ثابت در اطراف زمین فوتبال قرار گرفته است که تصاویر گرفته شده توسط آنها با تصاویر گرفته شده توسط دوربین قرار گرفته بر روی عملگرنهایی ربات ترکیب شده و سپس از این داده‌ها جهت بدست آوردن اطلاعات آماری بازی فوتبال استفاده می‌شود.
در مرحله نخست به بدست آوردن معادلات سینماتیکی و مدل دینامیکی ربات موازی معلق کابلی پرداخته می‌شود و سپس این معادلات توسط محیط SimMechanics از نرم‌افزار متلب مورد تایید قرار می‌گیرند. همچنین یک روش کنترلی برای کنترل موقعیت عملگر‌نهایی ربات با کمترین میزان نوسانات ارائه می‌شود. در این پژوهش از کتابخانه OpenCV زبان برنامه‌نویسی پایتون به طور گسترده جهت تحلیل تصاویر دریافت شده استفاده می‌شود. سیگنال‌های کنترلی به نحوی به ربات ارسال می‌شوند که عملگرنهایی ربات در موقعیت‌هایی قرار گیرد که دوربین قرار گرفته بر روی آن بتواند توپ و چند بازیکن اطراف آن را در یک فریم قرار داده و از آنها فیلم‌برداری نماید .
ضرورت این پژوهش از اهمیت جهانی بازی‌های فوتبال و تصویربرداری و پخش آنها و همچنین جنبه‌های اقتصادی و منافع موجود در آنها ناشی می‌شود. امروزه نیاز به سیستمی که بتواند به طور خودکار از بازی‌های فوتبال فیلم‌برداری نماید و همچنین به طور آنی اطلاعات آماری بازی‌های فوتبال را بدست آورد بیش از پیش احساس می‌شود. از آنجایی که سیستم‌هایی که امروزه برای فیلم‌برداری از بازی‌های فوتبال استفاده می‌شوند حداقل در یکی از مراحل به دست کم چند اپراتور برای فیلم‌برداری از بازی‌های فوتبال نیاز دارند، ارائه یک سیستم که بتواند تمامی مراحل را به طور خودکار انجام دهد می‌تواند نه تنها بسیار مفید بلکه بسیار نوین باشد. شرکت‌هایی وجود دارند که به مشتریان خود ( که عموما شامل مربیان فوتبال، لیگها و آژانس‌های خبری هستند) اطلاعات آماری بازی‌های فوتبال را ارائه می‌دهند. نکته منفی در مورد محصولات این دسته از شرکت‌ها قیمت بالای آنها می‌باشد که به افراد معمولی این قابلیت را نمی‌دهد که بتوانند از این امکانات بهره‌مند شوند. بر خلاف محصولات این شرکت‌ها، این پژوهش از دوربین‌های معمولی و کتابخانه منبع باز OpenCV برای محاسبه آمار بازی‌های فوتبال استفاده می‌کند که می‌تواند هزینه را به حداقل برساند.
این پروژه بر روی ربات موازی معلق کابلی موجود در آزمایشگاه تعامل انسان و ربات انجام شده است و بر روی زمین فوتبال مصنوعی این آزمایشگاه مورد تست و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده رضایت‌بخش بوده و این پژوهش این آمادگی را دارد که بر روی یک زمین فوتبال به اندازه واقعی گسترش داده شود.
منبع پایان نامه

کلمات کلیدی:

مسیریابی ربات
الگوریتم بهینه سازی
یادگیری تقویتی
شبکه های بازگشتی
ربات کابلی
شناسایی سیستم
کنترل هوشمند
مدل سازی سینماتیکی
شبکه های عصبی کانولوشن
یادگیری عمیق
ربات موازی
پردازش تصویر
مدل سازی دینامیگی
  1. Reconstructing 3-D Graphical Model Using an Under-Constrained Cable-Driven Parallel Robot
  2. Artificial neural networks and adaptive neuro-fuzzy inference systems for parameter identification of dynamic systems
  3. Design of a mechanism for sorting and filling of pipette tips into racks