رویکردی جدید و آنلاین برای پرهیز از نقاط تکین در راهنمایی دستی رباتهای صنعتی با استفاده از کنترل امپدانس متغیر

در این مقاله فرآیند تولید مسیر برای رباتهای صنعتی به روش راهنمایی دستی، با در نظر گرفتن دوری از نقاط تکین به صورت بلادرنگ بررسی میشود. ویژگی بارز این رویکرد دوری از تکینگی است که از طریق تغییر پارامترهای کنترل امپدانس در فاصله معین از نقاط تکین، هشدار لازم به کاربر داده خواهد شد. مجری نهایی ربات به یک سنسور نیرو مجهز شده که کاربر آن را در دست میگیرد و مسیر مورد نظرش را تولید میکند. این مسیر از طریق راهنمایی دستی مجری نهایی ربات برای فرآیندهایی نظیر جوشکاری و رنگ زنی تولید شده و بوسیله کنترلگر ربات ذخیره میگردد. هنگام تولید مسیر، احتمال وقوع تکینگی ربات بوسیله کاربر وجود دارد. بنابراین باید شناسایی فاصله و راستای تکینگی ربات حین تولید مسیر به صورت آنلاین انجام شود زیرا نزدیکی به نقاط تکین میتواند منجر به سرعت زیاد و ناگهانی مفاصل ربات شود. این موضوع با توجه به حضور فیزیکی کاربر در فضای کاری ربات، ایمن نخواهد بود. به منظور شناسایی تکینگی، از روش ساده بیضیگون حرکت پذیری استفاده شده است که به دلیل حجم محاسبات کم، امکان پیادهسازی آنلاین آن وجود دارد. بعلاوه در رویکرد پیشنهادی جهت حفظ ایمنی، سرعت مجری نهایی در مقداری مشخص، اشباع خواهد شد. مزیت اصلی این رویکرد امکان پیاده سازی بلادرنگ و تضمین سلامت کاربر به دلیل دوری از تکینگی میباشد. آزمایشهای عملی برای بررسی رویکرد پیشنهادی روی ربات اسکرا انجام شده است. بررسی نتایج پیاده سازی آزمایشها نشانگر توانایی رویکرد پیشنهادی در برخورد با مساله تکینگی در حین راهنمایی دستی توسط کاربر است.

کلیدواژه ها:

Manual Guidance ، Industrial Robots ، Path Generation ، Impedance Control ، Manipulability Ellipsoid ، راهنمایی دستی ، رباتهای صنعتی ، تولید مسیر ، کنترل امپدانس ، بیضیگون حرکت پذیری