تحلیل پایداری واسط لامسه ای دارای ردیاب جداگانه برای کاربر
چکیده
در این پژوهش شیوه جدیدی از تعامل با واسط های لامسه ای ارائه شده است که دست کاربر تنها به هنگام برخورد با دیوار مجازی با کارگیر ربات در تماس است. مهمترین ویژگی این سامانه تعامل هپتیکی، احساس واقعیت بیشترکاربر در هنگام تعامل نیرویی است. در ابتدا به مدلسازی این سامانه تعامل نیرویی پرداخته شده است که این کار خود مستلزم در اختیار داشتن مدل بافت نرم انگشت می باشد. با توجه به ماهیت غیرخطی بافت نرم انگشت و پیچیدگی معادلات دقیق حاکم بر آن، با در اختیار داشتن ساختار معادلات تقریبی و خطی حاکم بر آن و استفاده از یک روش شناسایی، پارامترهای مدل بافت نرم انگشت به دست آمده است و در ادامه مدلسازی این سامانه تکمیل شده است. یکی از ویژگی های بسیار مهم سیستم های تعامل هپتیکی، پایداری مربوط به آنهاست، به این معنی که به هنگام وارد کردن نیرو به ربات لامسه ای به منظور حس کردن سفتی شی مجازی، لرزش های نامحدودی در کارگیر ربات به وجود نیاید. پایداری مربوط به این سامانه تعامل هپتیکی با استفاده از روش راث هرویتز بررسی شده است و گستره پایداری مربوط به این سیستم به دست آمده است. با توجه به اینکه کاربر تنها از طریق واسط لامسه ای می تواند امپدانس دیوار مجازی را احساس کند، بنابراین کاربر علاوه بر حس کردن امپدانس دیوار مجازی، امپدانس واسط لامسه ای را نیز حس می کند. بنابراین این سیستم تعامل هپتیکی به کنترل کننده ای نیاز دارد تا امپدانس ربات لامسه ای را حذف کند. در ضمن با توجه به اینکه امپدانس دست کاربر از کاربری به کاربر دیگر تغییر می کند، بنابراین به روش کنترلی مقاوم در برابر عدم قطعیت نیاز است تا بتوان به تعاملی شفاف دست یافت. برای این منظور از روش کنترل مود لغزشی استفاده شده است.