مدل سازی دینامیکی وکنترل مقید یک بازوی هوایی برای کنترل نیرو در تعامل با محیط با ضریب سفتی نامعلوم

یکی از زمینه های درحال تکامل در سال های اخیر، پهپادهای مجهز به بازوی رباتیک است. این سیستم ها دارای معادلات غیرخطی و پیچیده ای هستند. در این مقاله، ابتدا به مدل سازی دینامیکی یک پهپاد شش موتوره (هگزاروتور) مجهز به بازوی رباتیک دو درجه آزادی، به کمک روش اویلر - لاگرانژ پرداخته شده است. برای تعامل این سیستم با محیط، باتوجه به اینکه سیستم دارای نقصان عملگر در ورودی است، ابتدا معادلات دینامیکی به شکلی بازنویسی می شود که برخی ورودی ها وظیفه ردیابی مسیر و اعمال نیرو توسط مجری نهایی بر محیط را انجام داده و برخی دیگر برای کنترل وضعیت هگزاروتور استفاده می شود. در ادامه برای کنترل نیرو و موقعیت در مجری نهایی، از ترکیب یک کنترل کننده تحت عنوان "کنترل کننده مقید نیرو" با کنترل کننده موقعیت استفاده شده است. در نهایت، دو ماموریت کاربردی برای سیستم در دو محیط مختلف، در یک نرم افزار شبیه ساز نزدیک به واقعیت به نام SimMechanics ، در حضور اغتشاش باد انجام شد و نتایج شبیه سازی دو ماموریت مقایسه شده و عملکرد سیستم هنگام تعامل با هر دو محیط، مناسب بوده است.

کلیدواژه ها:

هگزاروتور مجهز به بازوی رباتیک ، مدل سازی سیستم های چندجسمی ، تعامل بازوی رباتیک با محیط ناشناخته ، نقصان عملگر ، کنترل مقید نیرو