طراحی و پیاده سازی کنترلر برای یک ربات چهار کابلی فضایی

ربات های کابلی زیرمجموعه ای از ربات های موازی هستند که در آنها کابلها به جای مفصل بندی بازوها مورد استفاده قرار می گیرند. حرکت صفحه یا مجری نهایی توسط چندین موتور صورت می گیرد که با حرکت دورانی محور موتور، طول کابل متصل به آن تغییر میکند. نکته مهم در رابطه با این نوع ربات ها آن است که کابل های محرک مورد استفاده در آنها همواره باید تحت کشش باشند. برخلاف حالت صفحه ای که نیاز به اعمال الگوریتم مثبت سازی کشش کابل دارد، در حالت فضایی با توجه به وجود نیروی گرانش، نیازی به مثبت سازی کشش کابل ها نداریم و مقدار کشش کابل ها همواره مثبت بدست می آیند. این ربات ها دارای برتریهایی چون وزن کمتر، بدلیل وجود کابلها و پوشش فضای کاری بزرگتر، نسبت به سایر ربات ها، می باشند. از سوی دیگر نسبت بار به وزن بیشتر، قابلیت انتقال آسانتر، راحت بودن نصب و تعمیر این ربات ها از دیگر ویژگیهای آنها به شمار می روند. در این پایان نامه پس از توضیحاتی کلی به منظور آشنایی با مفاهیم ربات کابلی و بیان تاریخچه ای از کنترل اینگونه ربات ها، به استخراج معادلات دینامیکی برای یک نمونه ربات کابلی صفحه-ای صلب و یک نمونه ربات کابلی فضایی صلب پرداخته شده است، سپس با استفاده از سه روش موفق کنترلی برای سیستم های دینامیکی غیرخطی، یعنی روش مود لغزشی، بازخورد خطی سازی شده و pd، مسیر از پیش تعیین شده توسط ربات کابلی در حضور و عدم حضور اغتشاش ردیابی شده است. در ادامه برای مثالی از ورودی ها و مشخصات سیستم، شبیه سازی انجام شده و نتایج گشتاور موتور ها و کشش کابل ها ارائه گشته اند. در نهایت، نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. درپایان توضیحاتی در مورد قسمت سخت افزاری و نرم افزاری پروژه در حال ساخت، یعنی ربات سه کابلی فضایی، داده شده است.