مسيريابي ربات موازي صفحه اي 3-RRR براي جلوگيري از تداخل هاي مكانيكي به كمك روش ميدان پتانسيل مجازي

Path planning of 3-RRR planar parallel robot by avoiding mechanical interferences via artificial potential field

اين مقاله به مسيريابي ربات موازي صفحه اي 3-RRR براي جلوگيري از تداخل مكانيكي در فضاي كاري آن مي پردازد. براي رسيدن به اين هدف از روش ميدان پتانسيل مجازي استفاده مي شود. براي جلوگيري از گير كردن ربات در كمينه هاي نسبي ميدان پتانسيل، يك روش جديد كه تركيبي از روش ميدان پتانسيل مجازي، منطق شرطي و روش هاي كمكي مانع مجازي پيرو، مانع مجازي متعامد و مانع مجازي محيطي است به عنوان يك الگوريتم هيبريدي ارايه شده است. سپس حل معكوس سينماتيكي ربات موازي صفحه اي 3-RRR انجام مي گردد و الگوريتم هيبريدي فوق الذكر بر روي آن پياده مي شود. در اين مقاله دو حالت مختلف مورد بررسي قرار مي گيرد، در ابتدا اين روش براي يك ربات بستر پويا شبيه سازي مي شود و سپس به ربات موازي صفحه اي 3-RRR تعميم داده مي شود. براي قابل اجرا و سريع بودن روش، اين الگوريتم توسط زبان برنامه نويسي C نوشته و نتايج توسط نرم افزار متلب به نمايش در مي آيند. نتايج شبيه سازي نشان دهنده آن است كه اين الگوريتم هيبريدي ارايه شده براي هر دو حالت ربات بستر پويا و ربات موازي صفحه اي 3-RRR قابل اجرا مي باشد.

This paper deals with the collision-free path planning of planar parallel robot by avoiding mechanical interferences and obstacle within the workspace. For this purpose, an Artificial Potential Field approach is developed. As the main contribution of this paper, In order to circumvent the local minima problem of the potential fields, a novel approach is proposed which is a combination of Potential Field approach, Fuzzy Logic and also a novel algorithm consisting of Following Obstacle as well as Virtual Obstacle methods, as a hybrid method. Moreover, the inverse kinematic problem of the 3-RRR planar parallel robot is analyzed and then the aforementioned hybrid method is applied to this mechanism in singular-free case. It is worth mentioning that, in this paper, all the probable collisions, i.e., the collision between the mechanism and the obstacles and also mechanical interferences among the links, are taken into accounts. Two general cases have been considered in collision-free path planning simulation; the first case considered a mobile robot in several workspaces and the second one was assigned to the 3-RRR planar parallel robot path planning. Results of the simulations, which are implemented in C programming language for the sake of real-time purposes. reveal that for the both cases, the newly proposed hybrid path planning method is efficient enough for the mobile robot, or the end-effector of the planar parallel robot to reach the goal without colliding with the obstacles.