کاربرد آنالیز مودال در کاهش ارتعاشات و بهینه سازی کنترل حرکت ربات استوارت

ربات استوارت در دسته ربات‌های موازی قرار دارد که شامل دو سکوی بالایی و پایینی می‌باشد که این دو سکو توسط 6 بازو و به وسیله‌ی مفاصل کروی به یکدیگر متصل شده‌اند. این ربات کاربرد گسترده ای در شبیه سازهای فضایی و پرواز دارد و با توجه به حساس بودن نتایج خروجی آن به کنترلر ضروری بود خطاها و نویز مسیرحرکتی ربات به حداقل می‌رسید. دراین پژوهش به ارائه یک روش نوین برای کنترل ربات‌ها و همچنین مدلی جامع برای شناسایی رفتار ارتعاشی می‌پردازیم. بنابراین طبق این مدل می‌توان ارتعاش را به راحتی و بدون ایجاد مشکل کنترل نمود، پس از دست یابی به معادلات دینامیکی و کنترلی بازوهای ربات، از آنالیز مودال به منظور کنترل ارتعاشات ربات استفاده شد. نتایج حاصل از نظر بازوهای صلب و انعطاف پذیر در نقاط مختلف بازوی ربات مورد بررسی قرار گرفت. مدلسازی با فرض استفاده از مدل دینامیکی سیستم و انعطاف پذیر بودن حرکت بازوها و با بهره گیری از نرم افزار متلب انجام شد، این روش، نشان می‌دهد که، در ربات دارای اتصالات ارتجاعی به‌دلیل افزایش درجات آزادی، ارتعاشات نیز افزایش می یابد و در نتیجه کنترل آن نیاز به صرف انرژی بیشتری نسبت به مدل اتصال صلب به منظور کنترل مکان ربات دارد همچنین میزان خطای مسیر حرکت ربات نسبت به مسیر مرجع کمتر از 15 سانتیمتر و 3 درجه بود که این امر ناشی از کاهش ارتعاشات ربات با استفاده از روش آنالیز مودال بود.

کلیدواژه ها:

ربات استوارت ، کنترل حرکتی ، کاهش ارتعاشات ، آنالیز مودال