شبیه‌سازی سیستم کنترلی ربات آتونوماس در شرایط مختلف هندسی لوله و تاثیر توزیع کننده بهینه گشتاور در انرژی مصرفی ربات

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی ، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
چکیده

در پژوهش حاضر، یک ربات آتونوماس هفت درجه آزادی چرخدار با مکانیزم انطباق با قطرلوله غیرفعال، به کمک نرم افزار آدامز طراحی گردید و پس از بررسی صحت حرکت آن، با طراحی کنترلر فازی در بخش سیمولینک نرم افزار متلب، شبیه‌ سازی دینامیکی حرکت آن در شرایط هندسی مختلف نظیر، لوله‌های مستقیم و عمودی، زانویی، لوله دارای ردیوسر، رسوبات و خوردگی بررسی گردید. برای هدایت درون لوله‌ای این ربات، کنترلر فازی طراحی شد و سیستم کنترلی آن با به کارگیری موتورهای جریان مستقیم برای هریک از چرخ‌های ربات اجرا گردید. توانایی کنترلر فازی ربات در تعقیب سرعت ورودی مطلوب و خصوصیات پاسخ‌ دهی آن در حالت پایدار، بررسی شد که نتایج ارائه شده بیانگر عملکرد بهتر کنترلر فازی در تعقیب سرعت‌های بالا و داشتن پاسخ گذرای بهتر در این سرعت‌ها بوده است. با به کارگیری سیستم توزیع کننده بهینه گشتاور، سیستم کنترلی ربات، بهبود یافته و سیگنال خروجی کنترلر فازی می‌تواند به نحوی هدفمند به چرخ‌های ربات ارسال گردد. لذا به کارگیری این روش، سبب کاهش قابل توجهی در توان مصرفی ربات و بهینه سازی انرژی مصرفی آن گردید. این ربات طراحی شده به دلیل داشتن مکانیزم کم هزینه‌تر در مقایسه با موارد مشابه، پتانسیل بالایی برای ساخت نمونه واقعی، تجاری سازی و پاسخگویی به نیاز حال حاضر صنعت نفت و گاز کشور را دارا می‌باشد.