فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مدل‌سازی و کنترل مسیر ربات‌های سیار، یکی از مباحث مطرح در رباتیک است. در این مقاله ابتدا، مدل سینماتیکی و دینامیکی یک بازوی مکانیکی با مفاصل دورانی-کشویی که روی یک پایه سیّار با چرخ‌های غیرهولونومیکی قرار دارد، به روش گیبس-اپل ارائه شده است. در واقع، مزیت استفاده از این روش دینامیکی این است که می‌توان از مشکلات ضرایب لاگرانژ که از قیود غیرهولونومیک ناشی می‌شوند، رهایی یافت. سپس از روش کنترل پیش‌بین غیرخطی برای پیدا کردن قوانین کنترل سینماتیکی و دینامیکی برای ردیابی مسیر مرجع استفاده شده است. اساس این روش، پیش‌بینی پاسخ‌های مدل غیرخطی ربات در بازه زمان پیش‌بین با استفاده از بسط سری تیلور می‌باشد. قوانین کنترلی بهینه بر اساس کمینه کردن اختلاف بین پاسخ‌های مطلوب و پیش‌بینی شده خروجی‌های سیستم، به‌صورت تحلیلی توسعه داده می‌شوند. قوانین کنترلی استخراج شده منجر به خطی‌سازی فیدبک خواهند شد. کنترل‌کننده سینماتیک سرعت‌های زاویه‌ای و خطّی مطلوب پایه سیّار و بازوهای مکانیکی را به‌دست می‌آورد. سپس، سرعت‌های مطلوب به‌دست آمده به‌عنوان مقادیر مطلوب برای طراحی کنترل‌کننده دینامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پایان، نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی به‌منظور تأکید بر توانایی روش ارائه شده در مدل‌سازی ریاضی و کنترل ردیابی مسیر همزمان پایه سیّار و مجری نهایی نشان داده شده است.