کنترل ربات انعطاف پذیر بر پایه روش کنترل تک لینک با استفاده از الگوریتم فراابتکاری

تا کنون تحقیقات بیشماری درباره کنترل ربات های صلب انجام شده است و می توان گفت مساله کنترل ربات های صلب از جنبه های مختلف به خوبی شناخته شده و توسط نویسندگان مورد بررسی قرار گرفته است. اما در بررسی مساله کنترل ربات های صنعتی باید به دو نکته مهم توجه کرد؛ نخست آنکه فرض صلب بودن لینک ها و مفاصل یک فرض ساده شونده است و علت اصلی استفاده از این فرض و ساده سازی مدل، تسهیل فرایند طراحی و کاهش پیچیدگی کنترل کننده جهت ربات های صنعتی است. اما در عمل ربات ها دارای خاصیت انعطاف پذیری در مفاصل و لینک های خود هستند و در نظر گرفتن این انعطاف پذیری نقش مهمی در معرفی مدل دینامیکی کامل ربات ایفا می کند. انعطاف پذیری مفصل ناشی از عواملی از جمله انعطاف پذیری پیچشی چرخ دنده ها، انحنای شفت، تغییر شکل یاتاقان و تراکم پذیری مایع هیدرولیکی در ربات های هیدرولیکی می-باشد. عدم در نظر گرفتن انعطاف پذیری در کنترل باعث کاهش قوام و کارایی کنترل کننده میشود و حتی می تواند منجر به ناپایداری در طراحی کنترل کننده شود. از سوی دیگر وجود گرایش روزافزون به استفاده از رباتهای سبک در صنعت که ایمنی بیشتری در تصادم ناخواسته ربات با انسان و محیط اطرافش تضمین می کند و همچنین توان الکتریکی کمتری نسبت به ربات های صلب مصرف می کنند، لحاظ کردن مساله انعطاف پذیری را در مدل دینامیکی ربات امری گریز ناپذیر ساخته است.از اینرو طراحی کنترل کننده به منظور نیل به دو هدف مهم انجام شده است؛ هدف نخست پایدارسازی و حذف ارتعاشات و هدف دوم ردیابی سریع ورودی مرجع مطلوب ثابت و متغیر با زمان است.با رسم منحنی های مربوط به محاسبه ضرایب پسگام مشاهده شد که این روش ها در پایدار سازی سیستم بدون ورودی دارای توانایی یکسان بوده و تفاوت چندانی با هم ندارند ولی در ردیابی ورودی مرجع مشاهده می شود. که الگوریتم pso قادر به کاهش اورشوت و آندرشوت سیستم شده که این امر سبب کاهش زمان نشست و سیگنال کنترلی کمتری بوده است که این امر گویای توانایی بالا و انعطاف این الگوریتم است که می توان آن را جهت بهینه سازی هر سیستم کنترلی استفاده نمود. البته لازم به ذکر است که علیرغم توانایی بالا و انعطاف الگوریتم pso باید مقادیر مربوط به پارامترهای الگوریتم برای هر مسئله تعیین شود تا بهترین مقادیر برای پارامترها به الگوریتم داده شود.

کلیدواژه ها:

روش پسگام ، ربات دارای مفصل انعطاف پذیر ، تابع لیاپانوف ، پایداری مجانبی فراگیر و الگوریتم .PSO