وارونگی پایدار برای کنترل پیش‌خور ربات‌های انعطاف‌پذیر همکار

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

2 نویسنده مسئول: دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

doi
چکیده

در این مقاله، حل دینامیک معکوس برای کنترل پیش‌خور ربات‌های انعطاف‌پذیر همکار بررسی می‌شود. دینامیک داخلی ربات‌های انعطاف‌پذیر ناپایدار است و برای به دست آوردن یک حل کران‌دار مسئله دینامیک معکوس از روش بهینه‌سازی غیرخطی مقید استفاده‌شده است. در روش بهینه‌سازی، هدف کمینه کردن انرژی الاستیک بازوها باوجود قیدهای متعدد است این قیدها شامل: 1) معادلات دینامیکی؛ 2) معادلات مسیر حرکت و  نیرو؛ 3) قیدهای سینماتیکی محدودکننده حرکت ربات‌ها؛ 4) قیدهای مربوط به متغیرهای اضافی و 5) قیدهای روش α تعمیم‌یافته برای پایداری حل است. روش مورداستفاده برای مدل‌سازی دینامیکی بر اساس معادله لاگرانژ و گسسته‌سازی به روش اجزای محدود است. از ضرایب لاگرانژ برای کنترل نیروهای داخلی اعمالی به باربری مفید استفاده‌شده است و برای جلوگیری از تغییر جهت در کنترل نیرو یک قید نامساوی به مجموعه قیدهای بهینه‌سازی اضافه‌شده است. این روش روی ربات‌های تک لینکی انعطاف‌پذیر همکار، پیاده‌سازی شده است و توانایی کنترل مسیر بار و نیروی اعمالی به آن را دارد.