کنترل امپدانس مقاوم ربات با رویکرد توان بخشی زانو
چکیده
در این مقاله، از یک روش کنترل امپدانس مقاوم جدید برای ربات توان بخش با استفاده از استراتژی کنترل ولتاژ استفاده شده است. در روش های مبتنی بر راهبرد کنترل گشتاور، سیستم کنترل به دینامیک ربات و دینامیک پای بیمار وابسته می شود که آن نیز غیر خطی، همراه با عدم قطعیت فراوان و برای هر بیمار متفاوت است. در حالی که کنترل بر مبنای ولتاژ به مدل دینامیکی ربات و پای بیمار وابسته نبوده و در آن دینامیک محرکه ربات نیز در نظر گرفته می شود. همچنین پیاده سازی های عملی در زمینه های رباتیک، برتری کنترل بر مبنای ولتاژ را در قیاس با کنترل بر مبنای گشتاور به خوبی نشان داده اند. استراتژی کنترل ولتاژ در مقایسه با روش کنترل گشتاور ساده تر بوده و دارای محاسبات کمتر و عملکرد بهتر در اجرای قانون امپدانس می باشد. با این وجود در این استراتژی، بحث عدم قطعیت های مدل محرکه به عنوان یک چالش مطرح می شود. در روش پیشنهادی برای غلبه بر چالش عدم قطعیت های مدل محرکه، از یک سیستم فازی تطبیقی متناسب با روش ولتاژ استفاده شده است. همچنین، اثبات پایداری روش پیشنهادی نشان داده شده است. برای ارزیابی روش پیشنهادی، یک ربات توان بخش زانو با یک درجه آزادی ساخته شده است. در مرحله اول کارایی کنترل بر مبنای ولتاژ نسبت به کنترل گشتاور نشان می شود. در ادامه عملکرد روش پیشنهادی در حضور عدم قطعیت با روش های رایج کنترل بر مبنای ولتاژ مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی نشان می دهد، استراتژی پیشنهادی در اجرای قانون امپدانس به خوبی بر عدم قطعیت ها غلبه می کند.