نام پژوهشگر: متین برزگر

مدلسازی و کنترل روبات هپتیک با کاربری شستشوی مقره در خط انتقال قدرت گرم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - پژوهشکده برق و کامپیوتر 1392
  متین برزگر   محمد حسین رمضانی

در این مطالعه چگونگی استفاده از روبات هپتیک بر روی خط انتقال گرم به منظور شستشوی مقره مورد بررسی قرار می‏گیرد و به این منظور از یک سامانه عملکرد از راه دور دوجانبه به صورت دوکاناله استفاده می‏شود. در گذشته کار بر روی خط انتقال گرم (از جمله شستشوی مقره) خطرات فراوانی را برای کارگران ایجاد می‏کرد، که از جمله آن می‏توان به خطر برق گرفتگی و یا سقوط از ارتفاع اشاره کرد به این ترتیب برای جلوگیری از ایجاد این خطرات برای انسان تحقیقات به سمت استفاده از روبات در این زمینه پیش می‏رود. به این منظور باید دو روبات تابع و متبوع وجود داشته باشند که روبات متبوع فرمان را از کاربر دریافت کرده و به روبات تابع که در تعامل مستقیم با محیط است انتقال دهد، این امر سبب می‏شود که از یک سامانه عملکرد از راه دور استفاده شود. از طرفی با توجه به اینکه مقره جسمی شکننده و نسبت به میزان نیروی وارد حساس است بنابراین شستشوی آن تنها با استفاده از فیدبک دیداری و فرمان یک جانبه (از متبوع به تابع) امکانپذیر نیست. به همین دلیل از گروه خاصی از روبات‏ها با خاصیت هپتیک استفاده می‏شود که امکان استفاده از حس لامسه (بازتاب نیرو) را برای کاربر فراهم می‏کند و به این ترتیب از فیدبک نیرو نیز استفاده می‏شود که از سمت تابع به متبوع است و سامانه را به یک سامانه دوجانبه تبدیل می‏کند. روبات‏های phantom omni و puma 560 به ترتیب به عنوان روبات متبوع و تابع در نظر گرفته می‏شوند. در این پایان‏نامه همچنین چگونگی ایجاد رابطه بین روبات تابع و محیط بیان می‏شود و مدل‏های دینامیک روبات تابع و متبوع به منظور پیاده‏سازی کنترل‏کننده معرفی می‏شود. در این پژوهش هدف طراحی کنترل‏کننده مناسب برای کنترل این دو روبات به منظور رسیدن به هدف می‏باشد، که به این سبب طراحی کنترل‏کننده به دو بخش طراحی برای روبات تابع به منظور کنترل موقعیت و برای کل سامانه به منظور کنترل نیرو تقسیم می‏گردد، که هرکدام از آنها نکات ویژه‏ای را در بر می‏گیرند. برای روبات تابع از سه نوع کنترل‏کننده pd، شامل نوع سنتی، نوع دارای خاصیت جبران گرانش و تطبیقی برای کنترل موقعیت استفاده می‏شود و در ادامه با تعمیم کنترل‏کننده pd تطبیقی برای سامانه حلقه بسته کلی، از آن برای کنترل نیرو استفاده می‏شود. همچنین یک فیدبک خطی‏ساز برای کل سامانه استفاده شده و سپس مجموع فیدبک خطی‏ساز و سامانه اصلی با یک کنترل‏کننده تطبیقی مدل مرجع کنترل می‏شود. دلیل استفاده از کنترل‏کننده تطبیقی توانایی این نوع از کنترل‏کننده‏ها به منظور جبران گرانش و همچنین مواجهه با هر نوع اغتشاش و تغییر در میزان بار وارد بر بازوی روبات می‏باشد.