کنترل حلقه بسته سینماتیکی ربات نیوماتیکی 6 درجه آزادی گاف استوارت

در این مقاله‏، کنترل موقعیت یک ربات موازی نیوماتیکی شش درجه آزادی گاف-استوارت موسوم به هگزاتار به منظور ردیابی مسیرهای مطلوب مطالعه شده است. در ابتدا، معادلات دینامیکی مربوط به سیستم نیوماتیکی هر شاخه از این ربات استخراج شده است که شامل معادلات دینامیکی یک عملگر نیوماتیکی و یک شیربرقی تناسبی می باشد. متغیرهای نامعلوم معادلات دینامیکی شامل ضریب ویسکوزیته، نیروی اصطکاک عملگر و متغیرهای مربوط به شیربرقی بدست آمده و توسط الگوریتم ژنتیک شناسایی شده اند. سپس، کنترل موقعیت عملگر نیوماتیکی با توجه به این مدل و بر اساس طراحی کنترل کننده ی پسگام مدلغزشی انجام می گیرد. بعلاوه، معادلات سینماتیک ربات هگزاتار بدست می آید و با استفاده از یک روش ابتکاری با نام روش هندسی حل شبه سینماتیک، بدون استفاده از حسگرهای گران قیمت و بر اساس داده های حسگرهای پتانسیومتر خطی روی هر شاخه و حسگر دوران متصل شده بر روی مجری نهایی ربات، موقعیت مجری نهایی ربات محاسبه می شود. بدین ترتیب، کنترل موقعیت حلقه بسته ی ربات هگزاتار بر مبنای کنترل همزمان در فضای مفاصل و فضای کاری ربات به کمک کنترل کننده ی پسگام مدلغزشی و روش محاسبه ی موقعیت مجری نهایی ربات انجام می گیرد. مسیرهای مطلوب سینوسی برای ردیابی در راستا و حول هر یک از محورهای مختصات به منظور ارزیابی عملکرد استراتژی کنترلی به کارگرفته شده مورد آزمایش قرار می گیرند. نتایج آزمایش های عملی نشان می دهد که مسیرهای مطلوب مستقیم در راستا و دورانی حول محورهای مختصات به ترتیب با اندازه ای کمتر از ۲ سانتی متر و ۳ درجه ردیابی می شوند. این حد از دقت برای یک ربات نیوماتیکی بسیار مطلوب می باشد.
منبع پایان نامه

کلمات کلیدی:

1. Trajectory tracking control of a pneumatically actuated 6-dof gough–stewart parallel robot using backstepping-sliding mode controller and geometry-based quasi forward kinematic …
2. An experimental study on the direct & indirect dynamic identification of an over-constrained 3-DOF decoupled parallel mechanism
3. An experimental study on friction identification of a pneumatic actuator and dynamic modeling of a proportional valve
4. A new development of homotopy continuation method, applied in solving nonlinear kinematic system of equations of parallel mechanisms
5. Position Control of a 6-DoF Pneumatic Gough-Stewart Parallel Robot Using Backstepping-Sliding Mode Controller
6. An experimental study on control of a pneumatic 6-DoF Gough-Stewart robot using backstepping-sliding mode and geometry-based quasi-forward kinematic method
7. Kinematic modeling and trajectory tracking control of an octopus-inspired hyper-redundant robot
8. Dimensional synthesis of a four-bar linkage mechanism via a PSO-based Cooperative Neural Network approach
9. Design, Development, and Control of a Fabric-Based Soft Ankle Module to Mimic Human Ankle Stiffness
10. Nonlinear MPC for collision-free and deadlock-free navigation of multiple nonholonomic mobile robots
11. Collision-Free Velocity Tracking of a Moving Ground Target by Multiple Unmanned Aerial Vehicles
12. Fully decentralized controller for multi-robot collective transport in space applications
13. Adaptation of Gradient-Based Navigation Control for Holonomic Robots to Nonholonomic Robots
14. A Consensus Strategy for Decentralized Kinematic Control of Multi-Segment Soft Continuum Robots
15. Dynamic modeling, identification, and a comparative experimental study on position control of a pneumatic actuator based on Soft Switching and Backstepping–Sliding Mode controllers
16. Dynamic Modeling of a Hydrogel-based Continuum Robotic Arm with Experimental Validation
17. H∞-Optimal Tracking Controller for Three-Wheeled Omnidirectional Mobile Robots with Uncertain Dynamics
18. Collision-Free Velocity Tracking of a Moving Ground Target by Multiple Unmanned Aerial Vehicles⋆