عنوان مقاله :
كنترل مقاوم امپدانس ربات با رابط انعطافپذير در محيطي نامشخص با استفاده از روش كنترل مود لغزشي
عنوان به زبان ديگر :
Robust Impedance Control of a Single-Link Flexible Robot Interacting with the Unknown Environment using Sliding Mode Control Method
پديد آورندگان :
فياضي، علي دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده مهندسي - گروه مهندسي برق، مشهد , پريز، ناصر دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده مهندسي - گروه مهندسي برق، مشهد , كريم پور، علي دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده مهندسي - گروه مهندسي برق، مشهد , حسين نيا، حسن دانشگاه دلفت- دانشكده مهندسي مكانيك - گروه مهندسي ميكروسيستم و ابزار دقيق
كليدواژه :
كنترل مقاوم امپدانس , كنترل مود لغزشي , رؤيتگر اغتشاش نامعلوم , بازو با رابط انعطاف پذير , محيط نامشخص
چكيده فارسي :
در اين مقاله روشي جديد بر مبناي كنترل مود لغزشي براي كنترل امپدانس يك بازوي ربات با رابط انعطافپذير در مواجه با محيطي نامشخص، ارائه شده است. استراتژي كنترل پيشنهادي، در برابر تغييرات پارامترهاي محيط ( نظير سختي و ضريب ميرايي)، اغتشاش نامعلوم اصطكاك كولمبي، تغييرات جرم رابط و اصطكاك ويسكوز مقاوم است. همچنين، روش پيشنهادي براي هر دو حركت آزاد و مقيد معتبر ميباشد. در رويكرد جديد پيشنهادي، كنترلكننده بصورت خودكار از مود كاري حركت آزاد به مود كاري مقيد تغيير وضعيت مي‌دهد. بنابراين نيازي به الگوريتمي جداگانه براي تشخيص برخورد رابط با محيط نميباشد. در اين راستا، كنترلكننده امپدانس با حلقه‌ي دروني موقعيت پيشنهاد شده است. بدين معنيكه در حركت آزاد نيروي اعمالي به محيط صفر است و زاويه‌ي مرجع براي حلقه‌ي دروني موقعيت همان موقعيت مطلوب است. در حركت مقيد، مسير مرجع براي حلقه‌ي دروني با استفاده از ديناميك امپدانس مطلوب تعيين مي‌شود. كارايي و اثربخشي كنترلكننده پيشنهادي با استفاده از شبيه سازي عددي نشان داده شده است.
چكيده لاتين :
In this paper, a novel scheme based on sliding mode control method for impedance
control of a single link flexible robot arm when it comes into contact with unknown environment, is
presented. The proposed control strategy is robust against the changes of the environment
parameters (such as stiffness and damping coefficient), the unknown Coulomb friction disturbances,
payload and viscous friction variations. The proposed scheme is also valid for both constrained and
unconstrained motions. In our new approach, the controller automatically switches from a free to a
constrained motion mode therefore it does not need an algorithm to detect collision between the link
and the environment. In this regard, impedance control is proposed with the inner loop position.
This means that in the free motion, the applied force to the environment is zero and the reference
trajectory for the inner loop position is the desired trajectory. In the constrained motion, the
reference trajectory for the inner loop is determined by the desired impedance dynamic. Feasibility
and effectiveness of the proposed control scheme are demonstrated via numerical simulations
