طراحی مسیر بهینه برای ربات با لینک انعطاف پذیر با در نظر گرفتن معادلات موتور

در این مقاله، مسیر بهینه با کمترین توان مصرفی در موتورDCمتصل به ربات تک لینکی با لینک انعطاف پذیر در حرکت بین دو نقطه در فضای کاری وکمترین ارتعاش در حین آن بر مبنای مساله کنترل بهینه فرمول بندی شده است. در اینجا معادلات دینامیکی به روش مودهای فرضی با شرایط مرزی ثابت-آزاد استخراج می شود. با توجه به اینکه برای حرکت لینک از موتور استفاده شده، معادلات مربوط به مدار الکتریکی نیز به معادلات دینامیکی افزوده شده است. سپس به کمک اصل مینیمم پونتریاگن شرایط بهینگی استخراج می شود و مسئله به یک مسئله مقدار مرزی دو نقطه ای تبدیل شده و به صورت عددی حل می شود. معیار اصلی انتخاب شده برای بهینه سازی صرف کمترین توان مصرفی می باشد، اما به دلیل خاصیت انعطاف پذیری ربات، ارتعاشات ناخواسته ای ایجاد می شود که با اصلاح تابع هدف می توان آنها را کاهش داد. به منظور بررسی قدرت و بازدهی روش ارائه شده با توجه به انعطاف پذیری لینک و دینامیک بسیار غیر خطی سیستم،تعدادی شبیه سازی برای یک ربات تک لینکی انجام شده است، که در آن، اثر انعطاف پذیری لینک روی مسیر بهینه بررسی شده و با نوع صلب آن مقایسه گردیده است.