در این مقاله بررسی مدل دینامیکی، کنترل موقعیت و تولید مسیر برای یک ربات ماهی دو لینکی ارائه شده است. برای این منظور از مدل دینامیکی یک ربات ماهی دو لینکی مبتنی بر نظریه‌ی هیدرودینامیکی لایت‌هیل استفاده می‌شود. با انجام شبیه‌سازی‌های متعدد، ورودی‌های موثر و نحوه‌ی تاثیر آن‌ها بر سرعت خطی ربات، شعاع انحنا‌ی مسیر و راندمان هیدرودینامیکی بررسی می‌گردد. جهت تولید مسیر به روش نقطه به نقطه، کنترل کننده‌ای برای موقعیت ربات طراحی می‌شود. با تعریف نقطه‌ی هدف و خطاهای زاویه و فاصله، استراتژی طراحی کنترلر بر اساس محدود نمودن خطای زاویه در یک همسایگی محدود صفر اتخاذ می‌گردد. نشان داده می‌شود که محدود نگاه داشتن خطای زاویه در یک همسایگی ده درجه‌ای صفر، موجب می‌شود خطای فاصله نیز خود به خود به سمت صفر میل کند. برخلاف روش‌های پیشین، که در آن‌ها میل دادن همزمان خطاهای زاویه و فاصله به سمت صفر، موجب صرف تلاش کنترلی فراوانی می‌شد، استراتژی کنترلی پیشنهاد شده در این مقاله علاوه بر بهبود عملکرد ربات ماهی با صرف تلاش کنترلی کمتر، موجب ساده‌تر شدن ساختار کنترلر و بی‌نیازی آن از پسخورد سرعت نیز می‌شود. در نهایت با استفاده از نتایج بررسی‌های انجام شده بر روی مدل، نشان داده می‌‌شود که استفاده از دامنه‌ی حداقل برای ربات دو لینکی متوسط راندمان هیدرودینامیکی مسیر را به قدر کافی به مقدار بهینه‌ی آن نزدیک می‌نماید.

واژه‌های کلیدی: ربات ماهی، تولید مسیر، هیدرودینامیک لایت‌هیل، کنترل موقعیت

متن کامل [PDF 1251 kb]   (4744 دریافت)