چکیده
مجموعه پیش رو حاصل تحقیقات در خصوص بازوهای روبات با مفاصل انعطاف پذیر، در دوران تحصیل بنده در رشته برق گرایش کنترل در مقطع کارشناسی ارشد می باشد که بیانگر کاربرد روش جدیدی در کنترل این بازوها، می باشد. در این مجموعه سعی بر آن شده تا با مقایسه سایر روش ها تحقیقاتی مزیت ها و معایب روش سنجیده شود. در این پایان نامه کنترلر آموزش فیدبک خطا، FEL برای کنترل روبات با مفاصل انعطاف پذیر به کار رفته است. الگوریتمی بر مبنای آموزش شبکه های عصبی MLP که به روش گرادیان نزولی خطا را اصلاح می نماید. سپس FEL روی کلاسی از روبات های با مفاصل انعطاف پذیر تک لینکی و دو لینکی انعطاف پذیر اعمال شده است. و در ادامه پایداری کنترلرهای شبیه سازی شده اثبات شده است. همچنین یک روش محاسباتی برای به دست آوردن ظرفیت حمل بار ماکزیمم بازوهای روبات با مفاصل انعطاف پذیر با اعمال محدودیت های محرک و دقت پنجه توصیف شده است. در واقع در تکنیک FEL می توان ردیابی مسیر، زوایای لینک ها و یا زوایای روتور را ردیابی کرد. همچنین عملکرد کنترلر FEL را با روشهای فیدبک خطی، مود لغزشی و حلقه باز برای روبات دو بازو با مفاصل انعطاف پذیر مقایسه گردیده است تا نتایج حاصله و بهبود نسبی عملکرد مشخص گردد. برای شبیه سازی از نرم افزار Matlab استفاده شده است.
مقدمه
در این پایان نامه، مدلسازی سینماتیکی و دینامیکی روبات با مفاصل انعطاف پذیر مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد، سپس با به کارگیری تکنیک کنترل هوشمند آموزشی فیدبک خطا یکی از مشخصه های مهم روبات یعنی ظرفیت حمل بار ماکزیمم روبات تعیین می گردد.
روش FEL که در این مجموعه ارایه و شبیه سازی گردیده روشی نوین در کنترل بازوهای روبات یک با مفاصل انعطاف پذیر می باشد و در این روش به کمک سیستم های کنترل هوشمند شبکه عصبی، MLP و کنترلرهای کلاسیک PID برای روبات دو لینکی با مفاصل انعطاف پذیر براساس سیستم مدل آزاد و به صورت on-line می باشد.
در روشهای متعارف کنترلی مسیر مطلوب و یا زوایای مربوطه ردیابی می شود که در این تحقیق سعی گردیده، به هردو روش از کنترلر هوشمند استفاده گردد، طریق اول کنترلر به جای ردیابی مسیر مطلوب، زوایای بازوها مورد ردیابی قرار گرفته اند به این ترتیب حجم معادلات کاهش می یابد و در نتیجه محاسبات سریع تر انجام می شوند و بحث دقت برای تک تک مفاصل جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد. در طریق دوم کنترلر مستقیما از موقعیت پنجه اندازه گیری می شود و به عنوان مبنای خطا در نظر گرفته می شود. به این دلیل نسبت به روش قبل تغییراتی در شیوه محاسبه خطا مدنظر قرار می گیرد. در روش اول سعی در این است که مفاصل را کاملا، مستقل از یکدیگر در نظر گرفته شود، یعنی بازوها از هم جدا شده اند و هریک به طور جدا خطای خود را اصلاح می کنند و در روش دوم سعی بر آن است که موقعیت پنجه اصلاح گردد، که این موقعیت با روابط سینماتیک معکوس قابل تبدیل به میزان انحراف زوایا نیز می باشد، که در این تحقیق با توجه به وجود مسیرهای مختلف برای رسیدن پنجه به موقعیت مطلوب ما از ترکیب هر دو روش محاسبه خطای فوق استفاده کرده ایم.
حداکثر ظرفیت حمل بار دینامیکی روبات پیش از این به روش های حلقه باز و خطی سازی فیدبک و مود لغزشی برای روبات های با مفاصل انعطاف پذیر انجام شده است، و همچنین عواملی که باعث ایجاد محدودیت در میزان ظرفیت حمل بار می شوند نیز مشخص شده اند، این محدودیت ها عبارتند از: 1- قید محدودیت گشتاور محرک ها؛ 2- قید خطای ردیابی. اما در روش FEL انحراف مسیر نسبت به سایر روش های فوق الذکر کمتر است، لذا یکی از پارامترهای محدودیت حمل بار بهبود یافته و در نتیجه DLCC افزایش می یابد، و در این تحقیق از این امکان بهره گرفته و با ارایه روشی نوین (استفاده از آموزش خطا) محاسبه حداکثر بار قابل حمل در روبات های با مفاصل انعطاف پذیر ارائه شده است.
تعداد صفحه : 58
میزان تحمل بار در روبات ها توسط سیستم های هوشمند
