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
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
کنترل امپدانس تطبیقی مقاوم بازوی ربات اسکارا با رویکرد تزریق سلولی رباتیکی
Robust Adaptive Impedance Control in Scara Robot Manipulator for Robotic Cell Injection
در سیستم تزریق سلولی که شاخهای نوین در علم پزشکی است، سلول زنده را بر روی صفحه دوّار سلولی چیده و با ابزار تزریق توسط سوزن ظریفی، ماده شیمیایی را به سلول تزریق میکنند. کنترلکننده به تنظیم ارتفاع، موقعیت و جهت صفحه دوّار، میپردازد و ابزار تزریق بدون نیاز به سیستم کنترلی، یک مسیر معین را ردگیری میکند. جابجایی صفحه دوّار به دلیل حساسیت بالای سلول، سبب آسیب یا مرگ تعدادی از سلولها میگردد. پیشنهاد این مقاله به منظور افزایش میزان موفقیت و کاهش آسیب به سلول، ثابت کردن صفحه سلولی و جایگزینی ربات اسکارا با ابزار تزریق میباشد. در این حالت صفحه سلولی هیچ حرکتی ندارد و بازوی ربات، کنترل میشود. ربات اسکارا، توانایی همزمان ردگیری موقعیت مطلوب و اعمال نیروی متغیر با زمان، مناسب و بدون نویز را داراست. با مدل غیرخطی پیشنهادی محیط، پارامترهای مدل سلول تزریقی را تخمین زده و به کمک روش بازگشتی کمترین مربعات خطا، بهینه میگردد. تاکنون تمامی روشهای سیستم تزریق سلولی، بر مبنای کنترل گشتاور بوده که سیستم کنترلی به دینامیک ربات و سلول وابسته بود. در این مقاله به اعمال کنترل امپدانس در حوزه ولتاژ پرداخته شده. این روش که به کنترل محرکههای ربات میپردازد، سادهتر است و به مدل دینامیکی پیچیده ربات و سلول تحت تزریق بستگی ندارد. طراحی کنترلکننده تطبیقی مقاوم در حضور اغتشاش خارجی و نامعینیهای مدل محرکه ربات است، تا بر این چالش غلبه کند. تحلیل پایداری نشان میدهد که؛ سیستم ربات پایدار است. نتایج شبیهسازیها، بیانگر کارایی مطلوب طرح رباتیکی شدن سیستم تزریق سلولی پیشنهادی میباشد.
Cell injection system in medicine used to inject the materials into the cells. The injection system consists of Injector and rotating plate. The controller sets height, position and orientation of the rotating plate. The proposal of this article is to replace SCARA robot injection tool and it included ability in desired position tracking and applied to time-varying force. In recent articles the control system applies to the rotating plate of Cells and this method can cause the damaging risk. The proposed method is fixed plate and to increase the success rate, the robot had been controlled. The parameters of environmental models are estimated by nonlinear proposed models and by using the recursive method, the minimum of squares errors will be optimal. The voltage strategy can control robot actuators. This method is simpler and free from the manipulator dynamics. In all recent studies, the impedance control is based on the torque control method and the proposed method of this article is applying the impedance control using voltage control. The robust adaptive impedance controller is designed in the presence of uncertainties. The simulation's results demonstrate desired performance of the proposed method
کنترل امپدانس,تخمین پارامتر,دینامیک ربات اسکارا,کنترل ولتاژ,تزریق سلولی رباتیکی
Force-Impedance Control,Parameter estimation,SCARA Robot Dynamic,Voltage Strategy,Robotic Cell injection
637
647
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4900&slc_lang=fa&sid=15
Zeinab
Ghassemi
زینب
قاسمی زهان
100319475328460065891
100319475328460065891
Yes
مربی دانشگاه اقبال لاهوری
Ali
Akbarzadeh Kalat
علی
اکبرزاده کلات
100319475328460065892
100319475328460065892
No
مدیرگروه کنترل دانشکده مهندسی برق دانشگاه شاهرود
Mohammad Mehdi
Fateh
محمدمهدی
فاتح
100319475328460065893
100319475328460065893
No
رئیس دانشگاه صنعتی شاهرود