کنترل موقعیت یک ربات کابلی آسان نصب در فضای مفصلی با استفاده از حسگرهای انکودر و نیرو

علیرغم آن که ربات های کابلی در دهه های اخیر توسعه زیادی پیدا کرده اند اما به لحاظ ساده نبودن فرآیند نصب و راه اندازی آنها کاربرد چندانی پیدا نکرده اند. موضوع اصلی این پژوهش ارائه روش کنترلی مناسبی است که امکان استفاده از ربات کابلی معلق را بدون نیاز به دقت زیاد در فرآیند نصب پدید آورد. توجه به حضور نامعینی های سینماتیکی و دینامیکی در این ربات و ارائه کنترل کننده ای مقاوم با توجه به کران نامعینی ها، از جمله اهداف پژوهشی این مقاله به شمار می آید. نوآوری اصلی این مقاله ارائه روش کنترلی جدیدی است که با اعمال آن، بدون استفاده از تجهیزات دقیق و گران اندازه گیری نظیر دوربین، بتوان موقعیت مجری نهایی را به گونه ای مطلوب کنترل کرد. چنین رویکردی، هدف اصلی ساخت ربات آسان یعنی کاهش هزینه ها در ساخت ربات و افزایش سرعت در نصب و کالیبراسیون را محقق می سازد. علیرغم مزایای فراوان استفاده از ساختارهای کنترلی در فضای مفصلی به منظور کنترل ربات های صلب، اغلب در ربات های کابلی به دلیل پدیده شل کابل ها از این ساختارهای کنترلی استفاده نمی شود. در این مقاله سعی شده است با تصحیح الگوریتم های کنترلی در فضای مفصلی و بهره گیری همزمان از حسگرهای نیرو، این الگوریتم ها به منظور استفاده در ربات های کابلی توسعه داده شود. در نهایت، در این مقاله الگوریتم های پیشنهادی روی ربات کابلی معلق ارس مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت و نشان داده خواهد شد که پاسخ های در دسترس برای پایداری ربات وجود خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

Suspended Cable-Driven Robot ، Deployable Design ، Uncertain Jacobian Matrix ، Force Control ، Robust Control ، ربات کابلی معلق ، طراحی آسان نصب ، نامعینی ماتریس ژاکوبین ، کنترل نیرو ، کنترل مقاوم