مدلسازی دینامیکی و کنترل ربات متحرک با تریلر مجهز به چرخ سوئدی
چکیده
امروزه رباتیک در تمامی سطوح زندگی انسان نقش موثری را ایفا می کند. در این بین ربات های متحرک چرخ دار با حضور در زمینه هایی چون، صنعت، کشاورزی و جنگلداری، معدنکاری، پزشکی و جراحی توسط کامپیوتر، توان بخشی و مراقبت سلامت، تجسس و نجات، کاربردهای خانگی، استفاده در مکان هایی که امکان دسترسی مشکل است یا در وضعیت های خطرناک و همچنین سرگرمی جایگاه پر اهمیت خود را نشان می دهند. در این پایان نامه ربات متحرک چرخ دار با تریلی مجهز به چرخ کروی مورد مطالعه قرار می گیرد. ربات تراکتور با تریلی چرخ کروی، یک سیستم به شدت غیر خطی، غیرهولونومیک و با کمبود عملگر است. در ابتدا ربات موردنظر معرفی شده و تمام فرضیات انجام شده و مشخصات هندسی و جرمی و ساختار ربات معرفی می گردد. در بخش بعد سینماتیک مستقیم و معکوس ربات تحلیل می شود. در ادامه قید غیرهولونومیکی و ماتریس ژاکوبین سیستم استخراج می شود، پس از آن معادلات سینتیک سیستم به روش لاگرانژ استخراج شده و توسط روش کین صحه گذاری معادلات صورت می گیرد. سپس انواع روش های کنترلی موجود بررسی می شود؛ ابتدا کنترل سینماتیک و سینتیک تحلیل شده و بر اساس مشکلات موجود و مزایا و معایب هر روش مدل ترکیبی ربات معرفی می گردد. کنترل مدل ترکیبی با طراحی الگوریتم کنترلی بر مبنای لیاپانوف با فنر و دمپر مجازی، pid و فازی pid انجام می شود، و اجتناب از ایجاد تکینگی نیز بررسی می شود. همچنین پایداری الگوریتم کنترلی اثبات می شود. سرانجام طراحی و ساخت ربات انجام می گیرد و پیاده سازی الگوریتم کنترلی نتایج تجربی حاصل می شود.
