8533

طراحي مشاهده گر و بررسي روش هاي اندازه گيري ربات الاستيك

1397-1399

دكتر محرم حبيب نژاد كورايم

سيستم¬ها با لينك¬هاي انعطاف¬پذير يكي از مباحث اصلي در علم رباتيك به جهت اهميت مصارف انرژي پايين براي حمل و جابجايي بار¬هاي مكانيكي مي¬باشند. با بهره¬گيري از لينك¬ها با ضخامت كم روي جابجا كننده¬ ها، وزن ربات كاهش مي¬يابد. در اين بحث، موضوع قابل ملاحظه¬ي بوجود آمدن درجات آزادي اضافي روي سيستم است كه باعث محدوديت كاري از جمله حمل بار سبك¬تر، كاهش دقت و در نتيجه نياز مجموعه به واحد كنترلي مي¬شود. مطابق با اين امر كه سيستم¬هاي چند درجه الاستيك تا پيش از اين به كمك مفاصل دوراني مورد بررسي و كنترل قرار مي¬گرفته¬اند، موضوع مورد بررسي در اين پژوهش يك مدل ديناميكي با مفاصل كشويي و دوراني مي¬باشد. خاصيت مفصل كشويي و در نتيجه تغيير طول لينك، معادلات ديناميكي سيستم را متغير با زمان مي¬كند. خاصيت لينك انعطاف¬پذير نيز، باعث غير خطي بودن معادلات مي¬شود. در اين سمينار، بررسي و تحقيق بر روي يك مدل آزمايشگاهي از پيش ساخته شده است كه حاوي مفاصل دوراني وكشويي مي¬باشد كه يك لينك انعطاف¬پذير را جابجا مي¬كنند. ضمن بررسي سيستم¬هاي انعطاف¬پذير پيشين، به بيان روش طراحي مشاهده¬گر و اصلاح سيستم اندازه¬گيري مجموعه پرداخته مي¬شود. ضمن كاليبره نمودن حس¬گر كرنش و اصلاح مدار الكترونيكي آن، سنسور¬هاي ديگري جهت صحت سنجي عملكرد مجموعه پيشنهاد مي¬شود كه شامل پيزوالكتريك، سنسور سنجش اينرسي و حس¬گر تصويري مي¬باشد. سيستم موجود حاوي ¬حس¬گر¬هاي كرنش جهت بررسي كرنش، خيز و ارتعاشات عرضي سيستم است. از آن¬جا كه اين حس¬گر¬ها داراي نويز و خطاي بالا مي¬باشند، روش كاليبره نمودن حس¬گر¬ها و در نهايت طراحي مشاهده¬گر براي خيز لينك الاستيك ارائه مي¬شود تا بستر مناسبي براي كنترل مجموعه بدون استفاده از حس¬گر دقيق و افزايش دقت داده¬هاي فيدبك مجموعه، آماده شود. مدل ديناميكي استفاده شده در اين مجموعه، به كمك روش لاگرانژ استخراج گرديده است و روش طراحي مشاهده¬گر ساده¬شده به كمك روش لوئنبرگر مي¬باشد. منطبق بر غيرخطي بودن سيستم الاستيك، مبحث كنترلي مورد استفاده روش طراحي مود لغزشي مناسب است، لذا مشاهده¬گر طراحي شده مشاهده¬گر مودلغزشي مي¬باشد.. در اين سيستم با تغيير طول لينك انعطاف¬پذير، معادلات پلنت مجموعه تغيير مي¬كند با اين حال جهت طراحي اوليه¬ مشاهده¬گر، بر روي يك سيستم تك لينك الاستيك با مفصل دوراني اعمال شده است. با اين¬حال بديهي است جهت ساده شدن سيستم در راستاي طراحي كنترلر، اهميت مشاهده¬گر به خوبي حس مي¬شود. در راستاي بررسي دقيق و صحت سنجي مجموعه، سيستم تجربي اين ربات راه¬اندازي شده است و داده¬هاي جديد با داده¬هاي گزارش شده گذشته مقايسه مي¬شود. در پايان ضمن اصلاح و توضيح مدار الكترونيكي مجموعه روش¬هاي اندازه¬گيري تغيير شكل¬ لينك مفروض به تفصيل در اين سمينار ارائه مي¬شود.

6/16/2020 12:00:00 AM

71492

1400/03/28

Studying Measurement methods and Designing an obsever for a flexible link robot

ربات انعطاف¬پذير , مشاهده گر , لوئنبرگر , مودلغزشي , سيستم متغير با زمان , غير خطي , مفصل دوراني كشويي

Flexible Link manipulator , Observer , Leuenberger , Time-variant system , nonlinear , rotary-prismatic joint