طراحی مسیر بهینه ربات متحرک غیرهولونومیک با استفاده از روش کنترل بهینه و صحه گذاری روش با انجام تست های تجربی ربات متحرک اسکات

نویسندگان

1 استاد

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 کارشناسی ارشد

doi
چکیده

در محیط‌های کاری و صنعتی از ربات‌های متحرک چرخ‌دار به علت فضای کاری وسیعی آن استفاده فراوانی می‌شود. از طرفی به منظور افزایش کارایی و بازده ربات‌های متحرک، طراحی مسیر حرکت آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و مورد توجه بسیاری از دانشمندان علم رباتیک می-باشد. در این مقاله به طراحی مسیر بهینه ربات متحرک چرخ‌دار با در نظر گرفتن معادلات دینامیکی غیرخطی و قیود غیرهولونومیک آن پرداخته می‌شود. مسئله طراحی مسیر بهینه ربات متحرک به عنوان یک مسئله کنترل بهینه فرمولاسیون شده و با استفاده از روش غیرمستقیم کنترل بهینه، شرایط بهینگی مسیر به صورت یک مجموعه معادلات دیفرانسیل غیرخطی استخراج می‌شود. سپس معادلات بهینگی استخراج شده به کمک روش‌های عددی حل شده و شبیه‌سازی‌های متنوعی برای مسیر بهینه ربات انجام می‌شود. در ادامه به منظور بررسی صحت نتایج تئوری، آنالیزهای تجربی متعددی با استفاده از ربات متحرک آزمایشگاهی اسکات انجام پذیرفته و با نتایج شبیه‌سازی مقایسه می‌شود. تحلیل نتایج تجربی، نشان‌دهنده صحت و کارایی روش پیشنهادی در کاربردهای عملی طراحی مسیر بهینه ربات متحرک را می‌باشد.