طراحی و پیاده سازی آزمایشگاه مجازی کنترل با استفاده از واسط لامسه ای
چکیده
در بسیاری از دروس شاخه مهندسی، تجربه کردن بسیاری از مفاهیم تئوری مطرح شده ضرورت دارد. هزینه بالای تجهیز آزمایشگاه ها مانع اصلی نبود آزمایشگاه ها می باشد. به طوری که نبود واحد های آزمایشگاهی در بسیاری از دانشگاههای دنیا کاملاً احساس می شود. لذا با توجه به ویژگی های آزمایشگاه های مجازی، این آزمایشگاه ها می توانند تاحد قابل قبولی این کمبود را جبران کنند. آزمایشگاههای مجازی با بازخورد نیرویی، علاوه بر درگیر نمودن دید بصری، با به کارگیری حس لامسه و دادن بازخورد ها ی نیرویی، امکان تجربه و فهم مفاهیم بسیاری از دروس مهندسی را فراهم می نماید. این پایان نامه، با هدف طراحی و پیاده سازی آزمایشگاه مجازی کنترل، با استفاده از واسط لامسه ای تنظیم گردیده است. تست های گوناگونی برای آزمایش های شبیه سازی شده در نظر گرفته شده است. برای مدلسازی گرافیکی آزمایش ها در این کار از نرم افزارbuilder 2.0 v-realm استفاده شده است. واسط لامسه ای که برای این کار استفاده شده است، یک ربات سه درجه آزادی با ساختار موازی دلتا، با نام falcon می باشد. کنترل واسط لامسه ای با توجه به سناریوهای آزمایشی، به دو صورت کنترل موقعیت و کنترل نیرو می باشد. در این کار برای حفظ پایداری ربات در اجرای سناریوهای تعقیب موقعیت، از کنترل سفتی به کمک یک کنترلر فازی استفاده شده است. همچنین، استفاده از روش anfis برای شناسایی و ارائه مدل نیرویی، برای بافت های غیر الاستیک است. با توجه به دقت و سرعت بالای مدل به دست آمده از این روش، که در حدود 5^10 هرتز برآورد شد، مدلسازی هپتیکی بی درنگ بافت های نرم حجیم و پیچیده را میسر می سازد.