طراحی کنترل کننده برای یک ربات انعطاف پذیر تحت اثر قیدهای مصنوعی
چکیده
رباتهای انعطاف پذیر در مقایسه با رباتهای صلب دارای مزایای بیشتری می باشند . مشکلات موجود برای کنترل رباتهای الاستیک یکی از عوامل بازدارنده استفاده از رباتهای انعطاف پذیر است. در این تحقیق نخست مسیر حرکت ربات را که به علت وجود درجه های آزادی اضافی ناشی از انعطاف پذیری می توانند پیچیده باشند با معرفی قیدهای مصنوعی مدل شده اند سپس برای سیستم هایی که تحت تاثیر قیدهای مصنوعی قرار دارند و تعداد عملگرهای آنها کمتر از تعداد درجه های آزادی شان هستند ( سیستمهای کم - عملگر ) فرمول بندی جدیدی پیشنهاد گردیده که در نهایت معادلات حداقل مرتبه دینامیکی حاکم بر رفتار سیستم را که در ضمن دسته قیدهای مصنوعی را ارضا می کنند استخراج می شوند. سرانجام چگونگی اعمال نیروهای قیدی که از این طریق اعمال می شوند و در واقع قانون کنترل مدار باز ربات را تشکیل میدهند ارایه شده است. در این روش پنجه مقید به حرکت بر روی مسیر تعیین شده است ضمن ان که عضوهای الاستیک از آزادی نسبی در انجام حرکت های الاستیک برخوردارند . از پیامدهای این روش عدم نیاز به هموار سازی سیگنال کنترل که موجب کند شدن سیستم می شود می توان نام برد. هرچند این روش برای سیستمهای الاستیک ارایه گردیده اما آن را هم چنان می توان در سیستمهای کم - عملگر با پایه متحرک نیز به کار برد .ویژگی های روش ارایه شده باعث گردیده تا آن را بتوان در مواردی از قبیل کنترل رباتهای الاستیک ، کنترل رباتهای شناور ، و حتی کنترل رباتهایی که بعضی از عملگرهای آن از کار افتاده باشند استفاده کرد. شبیه سازی برای مدل یک ربات الاستیک با پنج درجه آزادی و یک ربات شش درجه آزادی شناور که هر کدام باید قیدهای مربوطه را ارضا نمایند کارایی روش را برای لحاظ اثر انعطاف پذیری سیستم و کنترل سیستمهای کم عمگر با پایه متحرک اثبات کرده است.