نام پژوهشگر: سیدعلی محمد دهقان

کنترل تطبیقی نیروی بازوی ربات بدون سنسور نیرو بر اساس تخمین پارامترهای محیط و ربات
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1391
  سیدعلی محمد دهقان   فرید شیخ‏‎‎‏ الاسلام

امروزه با توسعه روزافزون صنعت رباتیک و افزایش نیاز به بازوهای صنعتی در انجام امور طاقت فرسا، دغدغه اصلی طراحان کنترل را برطرف کردن مشکلات موجود در کنترل این سیستم ها تشکیل می دهد. مشکلاتی از قبیل ساده تر کردن سخت افزار و در عین حال افزایش کارایی کنترل کننده. یکی از زمینه ها یی که می توان ساختار ربات را ساده نمود حذف سنسورهای متعدد در ربات و واگذاری این وظیفه به عهده کنترل کننده ها است. در این پایان نامه روش های کنترلی برای تخمین نیروی خارجی وارد به ربات و همچنین کنترل آن ارائه شده است که نیاز به نصب سنسور نیرو را در رباتها رفع می کند. این روش ها به ترتیب شامل تخمین زن تطبیقی نیرو، تخمین زن تطبیقی محیط خطی، و تخمین زن محیط غیر خطی با استفاده از شبکه عصبی موجک می شود که همه آن ها برای تخمین نیروی وارده به مجری نهایی طراحی شده اند و پارامترهای آن ها با قوانین وفقی طراحی شده به روز می شوند. در تخمین زن های محیط علاوه بر اندازه گیری نیرو با استفاده از آن ها، تخمین آنها در کنترل کننده تعقیب نیرو مورد استفاده قرار می-گیرد. در روند اثبات پایداری هر روش اثبات رسیدن مجری به مرز محیط در حالتی که ربات با محیط در تماس نیست نیز ارائه شده است. همچنین این کنترل های وفقی بر خلاف دیگر روش های کنترل نیرو بدون استفاده از سنسور نیرو که نیاز به مدل دقیق ربات دارند برای ربات هایی با نامعینی های پارامتری تعمیم داده شده است تا علاوه بر نیروی خارجی، پارامترهای نامعین ربات نیز تخمین زده شوند. مزیت دیگر این روش ها نسبت به روش های بر پایه مشاهده گرها رفع نیاز به محاسبه معکوس ماتریس ژاکوبین در محاسبه نیروی تخمینی ربات است. بنابراین نقاط تکین ربات محدودیتی در عملکرد کنترل کننده داخلی ایجاد نمی کنند. هرچند اکثر روش های بدون سنسور برای تنظیم نیرو استفاده شده اند، روش های ارائه شده کنترل تعقیب نیرو را در حالت بدون سنسور نیرو نیز امکان پذیر می کنند. برای نمونه یک ربات دو درجه آزادی واقع در صفحه افقی برای بررسی صحت نتایج به دست آمده در شبیه سازی ها استفاده شده است.