نشریه علمی پژوهشی روشهای عددی در مهندسی

در این مطالعه، مدل‌سازی دینامیکی و کنترل یک ربات فضایی تتر شده¹ در تعقیب مسیر پنجه ربات بررسی شده است. با درنظر گرفتن تغییرات طول تتر در مدل، دینامیک سیستم با استفاده از روش لاگرانژ مدل شده است. حرکت نوسانی یا پاندولی تتر² توسط تنظیم طول تتر کنترل شده است و همانند بازوهای مکانیکی متعارف، کنترل حرکت ربات توسط موتورهای آن انجام گرفته است. واضح است که در مسئله تعقیب مسیر پنجه ربات با نگهداشتن آن در یک موقعیت مشخص، طول تتر کم و بیش باید ثابت نگه داشته شود. محدود کردن تغییرات طول تتر همزمان با استفاده آن به‌عنوان ابزار کنترلی برای کنترل حرکت پاندولی تتر، چالش اصلی سیستم کنترلی است. برای حل این مسئله، یک سیستم کنترلی ترکیبی برای کنترل سیستم پیشنهاد شده است. یک روش پیش‌بینی مدل³ غیرخطی برای کنترل حرکت پاندول تتر و یک روش گشتاورهای محاسبه شده⁴ اصلاح شده برای کنترل حرکت بازو به‌کار گرفته شده‌اند. در ابتدا روش پیش‌بینی مدل غیرخطی برای یک سیستم فضایی تتر شده ساده توسعه داده شده است و سپس با یک کنترل گشتاور محاسبه شده ترکیب شده است. کنترل کننده پیشنهادی برای کنترل حرکت انتهای ربات فضایی برروی یک مسیر از پیش تعریف شده، به‌کار گرفته شده است، سپس عملکرد کنترل کننده با استفاده از شبیه‌‍‌‌سازی‌های عددی بررسی شده است.