مدلسازي و شناسايي ديناميك ربات ارس دياموند: ربات جراح عمل ويترورتينال چشم

استخراج مدل ديناميكي دقيق بازوان رباتيكي به‌منظور استفاده در فرايند طراحي ربات، كنترل، كاليبراسيون و شناسايي خطا امري ضروري است. به‌منظور استخراج مدل ديناميكي دقيق از بازوان رباتيكي، نياز است تا تمامي ترم‌هاي مؤثر بر ديناميك ربات مورد بررسي قرار گرفته و سپس پارامتر‌هاي ديناميكي ربات با سازگاري فيزيكي مناسب مورد شناسايي قرار گيرند. در اين مقاله، در ابتدا سينماتيك ربات موازي كروي ارس دياموند، كه به‌منظور عمل ويترورتينال چشم‌پزشكي توسعه داده شده است، مورد مدل‌سازي قرار گرفته، سپس با ارائه فرمول‌بندي مبتني بر اصل كار مجازي، فرم خطي از مدل ديناميكي ربات حاصل‌شده و نتايج با استفاده از نرم‌افزار سيم مكانيكس متلب مورد صحت سنجي قرار مي‌گيرند. افزون بر اين، ساير ترم‌هاي مؤثر بر ديناميك ربات بررسي و مدل‌سازي شده و با استفاده از فرم خطي ديناميك ربات و درنظرگرفتن قيد‌هاي فيزيكي مناسب، پارامترهاي ديناميكي ربات توسط روش كمترين مربعات با سازگاري فيزيكي مناسب شناسايي مي‌شوند. درنهايت، با استفاده از معيار درصد سازگاري ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده و استفاده از مسيرهاي مختلف حركت ربات، كيفيت پارامترهاي ديناميكي شناسايي‌شده مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند. نتايج صحت سنجي تجربي نشان‌دهنده تخمين هفتاد و پنج درصدي گشتاور ربات و مثبت معين شدن ماتريس جرمي ربات بوده، كه استفاده از كنترلرهاي مدل مبناي رايجي نظير گشتاور محاسبه‌شده، به‌منظور كنترل دقيق حركت ربات در عمل جراحي ويترورتينال چشم را ميسر مي‌سازد.