Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
11
1
gregorian
2016
2
1
15
12
online
1
fulltext
fa
مقایسه بازده عملی کنترلرهای جانماییقطب و مودلغزشی برای کنترل موقعیت ربات موازی کابلی صفحهای با پردازش تصویر
Practical Performance Comparison of Pole placement and Sliding Mode Controller for Position Control of Cable-driven Parallel Robots Using Visual Servoing
در این مقاله مدلسازی و کنترل ربات موازی کابلی صفحهای بر اساس بازخورد پردازش تصویر ارائه شده است. نوآوریهای اصلی مقاله در سه زمینه میباشد. در ابتدا، روشی بر اساس استفاده از سینماتیک مکانیزمهای چهارمیلهای برای شبیهسازی ربات موازی کابلی صفحهای استفاده شده است. این مدل با توجه به کاهش دادن تعداد مجهولات، زمان محاسبات را بسیار پایین آورده و آنرا برای استفاده در کاربردهای برخط مطلوب ساخته است. به عنوان دومین نوآوری، برای گرفتن بازخورد از مکان عملگر نهایی، روش پردازش تصویر با سرعت بالا مورد استفاده واقع شده است، استفاده از پردازش تصویر در مقایسه با سایر روشهای گرفتن بازخورد مکان بسیار سریعتر است و اغتشاشات کمتر بر آن تاثیر میگذارند. نحوه پیادهسازی فرآیند پردازش تصویر برای ربات موازی کابلی به صورت کامل در مقاله ارایه گردیده است. نوآوری سوم مقاله نیز به کارگیری دو روش کنترلی کلاسیک و مدرن برای مقایسه و همچنین به دست آوردن مناسبترین کنترلر است. کنترلر جانمایی قطب به عنوان یک کنترلر کلاسیک پیادهسازی شده است، که نتایج خوبی را ارائه میدهد هرچند در موردی نامعینیهای سیستم دچار مشکل میگردد. بنابراین به عنوان جایگزین این کنترلر برای تخمین نامعینیها، کنترلر بر اساس مود لغزشی پیادهسازی میگردد. این کنترلر هرچند دچار پدیده نوسانات در مبدا میشود، اما بازدهی بسیار عالی در پیادهسازی و تعقیب مسیر دلخواه دارد. موفقیت این دو کنترلر بیانگر تطبیق مدل پیشنهادی با ربات موازی کابلی بوده و همچنین هرکدام از آنها به عنوان روشی برای کنترل ربات پیشنهاد میگردند.
This paper presents implementation of position control for planar cable-driven parallel robots using Visual servoing. The main contribution of this paper contains three objectives. First, a method is used toward kinematic modeling of the robot using four-bar linkage kinematic concept, which could be used in online control approaches for real-time purposes due to decreasing of the unknown parameters and computation time. In order to track the position of End-Effector, an online image processing procedure is developed and implemented. Finally, as the third contribution, two different controllers in classic and modern approaches are applied in order to validate the model with plant and obtain the most promising controller. As classic controller, pole placement approach is suggested and results demonstrate weaknesses in modeling the uncertainties although they represent acceptable performance. Due to the latter incapability, sliding mode controller is utilized and experimental tests represent effectiveness of this method. Result of the latter procedure is an inimitable operation on the desired task however, it suffers from chattering effect. Moreover, results of these controllers confirm accommodation between the model and robot. The whole procedure imposed, could be applied for any kind of cable-driven parallel robot.
ربات موازی کابلی صفحهای,سینماتیک,کنترل بر مبنای پردازش تصویر,کنترل
Cable-driven parallel robots,Kinematic,Visual servoing,Control
63
74
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12646-1&slc_lang=fa&sid=15
Hassan
Bayani
حسن
بیانی
100319475328460059659
100319475328460059659
No
فارق التحصیل کارشناسی ارشد مکاترونیک دانشگاه تهران- آزمایشگاه تعامل انسان و ربات
Mehdi
Tale Masouleh
مهدی
طالع ماسوله
100319475328460059647
100319475328460059647
Yes
استادیار مهندسی مکاترونیک دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران-آزمایشگاه تعامل انسان و ربات
Ahmad
Kalhor
احمد
کلهر
100319475328460059671
100319475328460059671
No
استادیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران- آزمایشگاه تعامل انسان و ربات