12368

12368

كنترل مبتني بر بينايي ربات پرنده كوادروتور

دكتري

برق - كنترل

آذر 1392

آذر 1392

دكتر حسين بلندي

دكتر سيّد مجيد اسماعيل‌زاده

چكيده با توجه به كاربردهاي روز افزون ربات‌هاي پرنده، توسعه و بهبود چنين سيستم‌هايي به يكي از موضوعات مهم در زمينه رباتيك تبديل شده است. در اين راستا، اين پايان¬نامه به دنبال كنترل مبتني بر حسگر بينايي ربات پرنده، از نوع كوادروتور،با اِعمال روش كنترل بينايي مبتني بر تصوير (IBVS)بر روي آن مي‌باشد تابا لحاظ كردن توأمان ديناميك ربات و ديناميك تصوير و نامعيني‌هاي موجود در آن¬ها در طراحي قانون كنترلي، امكان تضمين پايداري سيستم فراهم آيد. براي اين منظور، در ابتدا با تركيب مناسب ممان¬هاي تصويري پرسپكتيو، مشخصه¬هايي با ويژگي‌هاي مطلوب براي كنترل حركت انتقالي ربات¬هاي پرنده ارائه شده است.در ادامه، يك روشتصويرسازي جديد با استفاده از اطلاعات اينرسي معرفي گرديده كه خاصيت اِنفعالي را براي ديناميك مشخصه¬هاي فوق فراهم مي‌آورد. اين خاصيت اين امكان را به وجود مي¬آورد كه بتوان از تصويرسازي پرسپكتيو در حل مسئله كنترل بينايي، با لحاظ كردن ديناميك كل سيستم، استفاده نمود. بنابراين، بهبود قابل توجهيدر رفتار سيستم در فضاي دكارتي در مقايسه با تصويرسازي كروي حاصل مي‌شود. در راستاي طراحي كنترل‌كننده، با توجه به نامعيني‌هاي موجود در ديناميك تصوير و ديناميك ربات، براساس روش‌هاي تطبيقي و مقاوم، كنترل‌كننده-هاي جديدي براي بهبود پاسخ سيستم در مقابله با اين نامعيني‌ها ارائه شده است. بعلاوه، با توجه به اينكه در عمل، دقت اطلاعات سرعت خطي ربات حاصل از شتاب‌سنج‌ها نامطلوب است، در پايان، روش‌هايي بر مبناي استفاده از سرعت تصويري ارائه شده است. از مزاياي روش¬هاي ارائه شده در اين بخش مي‌توان به مقاوم بودن در برابر نامعيني‌هاي ديناميك تصوير، كراندار بودن ورودي به منظور جلوگيري از خروج مشخصه‌ها از ميدان ديد دوربين و همچنين برطرف كردن محدوديت‌هاي پايداريطرح‌هاي موجود در مراجع، اشاره كرد. نتايج شبيه‌سازي ارائه شده در انتهاي هر فصل، تأييد كننده عملكرد مطلوب روش‌هايكنترلي پيشنهادي مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي:ربات كوادروتور، كنترل مبتني بر بينايي، ممان¬هاي تصويري، كنترل مقاوم، كنترل تطبيقي