رویکردی جدید و بلادرنگ برای پرهیز از نقاط تکین در راهنمایی دستی رباتهای صنعتی

این مقاله به بررسی فرآیند راهنمایی دستی و آنلاین رباتها به روش کنترل امپدانس و با دوری از نقاط تکین میپردازد. در این روش کاربر به فضای کاری ربات رفته و مجری نهایی که مجهز به سنسور نیرو است را در دست میگیرد. کاربر با راهنمایی ربات، مسیر مطلوب برای فرآیندهایی مانند جوشکاری و رنگ زنی را به صورت آنلاین تولید میکند. به دلیل وجود احتمال تکینگی و با توجه به تعامل فیزیکی انسان و ربات باید شناسایی فاصله و راستای تکینگی در حین تولید مسیر به صورت بلادرنگ انجام شود زیرا نزدیکی به تکینگی میتواند باعث سرعت زیاد و غیر منتظره مفاصل ربات شود. بدین منظور از روشی ساده به نام بیضیگون حرکت پذیری استفاده میشود. با ترکیب دو روش کنترل امپدانس و بیضیگون حرکت پذیری، رویکردی ساده و جدید برای راهنمایی دستی رباتها پیشنهاد شده است که به کمک آن میتوان پیش از وقوع تکینگی به کاربر هشدار داد. بر اساس این رویکرد در فاصله مشخص از نقاط تکین، اثر نیرو در خلاف راستای تکینگی به دست انسان وارد میگردد. مزیت اصلی این رویکرد امکان پیاده سازی بلادرنگ و تضمین سلامت کاربر به دلیل دوری از تکینگی میباشد. آزمایشهای عملی روی یک ربات اسکرای بلادرنگ انجام شده است. در آزمایش اول، تولید مسیر به محض بوجود آمدن نیروی مخالف متوقف شده اما در آزمایش دوم کاربر به ادامه مسیر خود اصرار ورزیده است. بررسی نتایج آزمایشها، نشانگر توانایی موثر رویکرد پیشنهادی در برخورد با مساله تکینگی در حین تولید مسیر توسط کاربر برای رباتهای صنعتی است.

کلیدواژه ها:

Manual Guidance ، Industrial Robots ، Trajectory Generation ، Impedance Control ، Manipulability Ellipsoid ، راهنمایی دستی ، رباتهای صنعتی ، تولید مسیر ، کنترل امپدانس ، بیضیگون حرکتپذیری