بهینه سازی فضای کاری رباتهای موازی با روش آنالیز بازه ای و روش هندسی

فضای‌کاری ربات‌های موازی همراه با موقعیت‌های تکینه است. این موقعیت‌ها برای کنترل ربات مضر می‌باشند و تا حد امکان باید از این حالات دوری جست. روش‌های متعددی در یافتن تکینگی و دوری از آن در ادبیات بیان شده است. بسیاری از این روش‌ها کارآیی موردی دارند. در این پایان‌نامه ابتدا روشی نوین برای بدست آوردن تکینگی ربات‌های موازی، با بهره‌گیری از مفاهیم هندسی حاکم بر موقعیت‌های تکینه و تئوری پیچه، معرفی می‌شود. سپس با رجوع به آنالیز بازه‌ای، روش انشعاب و هرس برای یافتن فضای‌کاری ربات‌ها ارائه می‌شود. فضای‌کاری و فضای‌مفصلی ربات‌های سری دو درجه آزادی صفحه‌ای با استفاده از الگوریتم انشعاب و هرس، به منظور درک بهتر این روش، بدست می‌آید. روشی نوین برای یافتن بزرگترین دایره‌ی عاری از تکینگی در فضای‌کاری ربات‌های موازی، چه صفحه‌ای مانند RPR و چه فضایی مانند UPS، به همراه الگوریتم و شبه‌کدهای مربوطه ارائه می‌شود. یافتن این فضای‌کاری گامی در جهت اطمینان از کارکرد ربات‌ها و دوری از موقعیت‌های تکینه است. با نشان دادن نتایج بدست آمده، استحکام و ارزش کار الگوریتم بررسی می‌شود. روشی دیگر، بر پایه‌ی هندسه، که قابلیت پیاده‌سازی بر روی تقریبا هر معادله‌ی تکینگی، با هر درجه از پیچیدگی را دارد، معرفی می‌شود. در این روش وضعیت‌های خاص که ممکن است در حل رخ دهد بررسی می‌شود و با ارائه‌ی ناحیه‌ی عاری از تکینگی ربات PRR، توانایی الگوریتم پیشنهادی سنجیده می‌شود. روشی دیگر، بر اساس الگوریتم جابجایی مرزها، برای یافتن مرکز بزرگترین دایره‌ی عاری از تکینگی در ناحیه‌ی بدست آمده استفاده خواهد شد. روشی نوین بر پایه‌ی آنالیز بازه‌ای به منظور بهینه‌سازی ابعادی ربات‌ها معرفی خواهد گردید و به منظور صحه‌گذاری بر توانایی آن، ابعاد هندسی ربات سه کابله صفحه‌ای دارای فضای‌کاری کشش‌ممکن با هدف در بر گرفتن یک دایره‌ی از پیش تعیین شده، ارائه خواهد شد. سپس بزرگترین دایره‌ برای ربات بهینه شده بدست خواهد آمد. در خلال این روش، روشی نوین برای یافتن مرزهای فضای‌کاری نیز ارائه می‌شود. در آخر روشی نوین برای یافتن فضای‌کاری عاری از تداخل در ربات‌های موازی صفحه‌ای با در نظر گرفتن حضور یک مانع پیشنهاد می‌شود. شایان ذکر است که بسیاری از روش‌های ارائه شده در این پایان‌نامه قابل تعمیم به درجات آزادی بالاتر و سایر ربات‌ها هستند.
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⋆