دینامیک و کنترل یک ربات زیرآبی با بازو

در این پژوهش اعمال نیروی مشخص توسط مجری نهایی یک ربات زیر آبی بازو دار (uvms) و کنترل موقعیت در صفحه عمود بر اعمال نیرو با لحاظ تغییر جهت اعمال نیرو در طی مسیر مورد مطالعه قرار گرفته است. ربات مورد بررسی در این پژوهش یک ربات 18 درجه آزادی است که دارای دو بازوی 6 درجه از نوع پوما بر روی یک پایه ی 6 درجه آزادی متحرک می باشد. یکی از این بازو ها مأمور اعمال نیروی مشخص در مکان تعیین شده است و مجری نهایی دوم نیز باید در موقعیت تعیین شده قرار گیرد. جهت بر آورده شدن خواسته پژوهش از کنترل هیبریدی نیرو/موقعیت بهره گرفته شد. این کنترلر دارای یک ماتریس سوئیچینگ s است که کار تفکیک راستای اعمال نیرو از مکان را انجام می دهد. اما خود ماتریس s یک ماتریس قطری است و به این معنی است که اگر نیاز به تغییر راستای نیرو در مسیر باشد، این تغییر فقط در سه راستای اصلی دستگاه کارتزین اولیه انجام می گیرد. اما با نوعی ماتریس تبدیل می توان s را در راستاهای، غیر از راستای اولیه بکار گرفت. با انتخاب ضرایب مناسب، کنترل هیبریدی نیرو و موقعیت به گونه بسیار مطلوبی صورت می گیرد. در ادامه جهت رسیدن به ضرایب بهینه از منطق فازی استفاده شد،که این تکنیک کمک نمود تا مشکلات بوجود آمده در کنترلر نیرو با ضرایب ثابت مرتفع گردد و جوابها بهبود پیدا نمایند. در انتها جهت مقایسه رفتار سیستم، از کنترل mic بدون وجود جسم (یا جسم با جرم و اینرسی صفر) بهره گرفته شد. که نتایج نشان دهنده عملکرد خوب کنترل هیبریدی نیرو/موقعیت با سناریوی مشخص شده بود.