18794

۱۸۷۹۴

كنترل و طراحي مسير حداقل زمان براي ربات‌هاي موازي كابلي

كارشناسي ارشد

كنترل

اسفند ماه ۱۳۹۶

دكتر سيد كمال الدين موسوي مشهدي

دكتر سعيد شمقدري

برق

ربات‌هاي كابلي نسل جديدي از ربات‌هاي موازي هستند، كه اخيراً به دليل مزايايشان مورد توجه بسياري از محققين علم رباتيك قرار گرفته‌اند. در اين ربات‌ها، استفاده از كابل، باعث كاهش وزن و در نتيجه افزايش سرعت جابجايي و كاهش هزينه ساخت مي‌گردد. يكي از ربات‌هاي كابلي درحال پياده¬سازي در ايران، ربات كابلي ثامن مي‌باشد. ربات كابلي نيمه معلق سه درجه آزادي چهار كابله¬ي ثامن در اين پژوهش مورد مطالعه قرار مي¬گيرد. اين پروژه مسيريابي زمان بهينه ربات كابلي ثامن با استفاده از كنترل بهينه را مطرح مي¬كند. روش حل مسيريابي زمان بهينه، بر اساس روش حساب تغييرات مي¬باشد. اين مسئله با قانون مينيمم پونترياگين با استفاده از كنترل بنگ¬بنگ حل خواهد شد. براي حل، يك تابع هزينه¬ي زماني در نظر گرفته مي¬شود. با تبديل به مسئله¬اي با دو مقدار مرزي مراحل حل آغاز مي¬گردد، چرا كه ابتدا و انتهاي مسير مشخص مي¬باشد كه با الگوريتم¬هاي عددي قابل حل مي¬باشد. ابتدا توليد مسير براي ربات با استفاده از روش¬هاي بهينه¬سازي و با در نظر گرفتن توابع هدف مناسب انجام مي¬شود، سپس كنترل¬كننده تناسبي-انتگرال¬گير-مشتق¬گير و مد لغزشي براي تعقيب مسيرهاي توليد شده ارائه مي¬شود. نتايج شبيه¬سازي نشان از عملكرد حداقلي روش ارائه شده مي¬باشد.

1397/02/19

5/9/2018 12:00:00 AM

Cable robots are a new generation of parallel robots, which have recently attracted many researchers from the field of robotics because of their benefits. In these robots, use of cable reduces weight and thus increases the speed of movement and reduces the cost of the build. One of the cable robots which Implementating in Iran is Samen cable robot. The semi-suspended cable robot of the three degrees of freedom of the four cable Samen is studied in this study. This project proposes the optimal time trajectory planning of the Samen cable robot using optimal control. The optimal time trajectory planning solution method is based on the change calculation method. This issue will be solved by the Pontryagin Minimum Principle using the Bang-Bang control. To solve, a time cost function is considered. By turning into a problem with two boundary value problem, the solving stages begin, because the first and the end of the path are specific, which can be solved with numerical algorithms. First, the path generation for the robot is described using the optimization methods and then, taking into account the appropriate cost functions, then a proportional-integral-derivative controller and a sliding mode for tracking the generated paths is presented. Simulation results show the proper performance of the proposed method.