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
1396
12
1
gregorian
2018
3
1
18
1
online
1
fulltext
fa
کنترل بازوی رباتیک با استفاده از روش ترانهاده ژاکوبین بهبودیافته و جبرانساز اصطکاک
Control of manipulator in task space using Modified Transpose Effective Jacobian and model based friction compensator
در این مقاله مسئله کنترل دقیق بازوی رباتیکی با وجود نامعینیهای دینامیکی و عوامل غیرخطی سخت مانند اصطکاک با استفاده از روش ترانهاده ژاکوبین بهبودیافته به همراه جبرانساز اصطکاک مدلمبنا انجام شده است. برای مدلسازی اصطکاک از مدل لاگر استفاده شده است و پارامترهای آن با استفاده از الگوریتم بهینهیابی فراابتکاری ماهی دهپا بدست آورده شده است. با مقایسه این الگوریتم با الگوریتمهای فراابتکاری مشابه مانند توده کرم شبتاب، سرعت و دقت بالاتر این الگوریتم نشان داده میشود. پس از تعیین دقیق پارامترهای مدل و تعیین الگوی اصطکاک در محرکها، با استفاده از روش ترانهاده ژاکوبین بهبودیافته و جبرانساز اصطکاک مدلمبنا، پیادهسازی تجربی بر روی یک ربات دولینکی در فضای کارتزین ارائه میشود. همچنین به منظور مقایسه عملکرد این روش نسبت به دیگر روشهای کنترل، ربات مورد نظر با استفاده از روشهای کنترل مدلمبنا و ترانهاده ژاکوبین و همچنین جبرانساز اصطکاک با استفاده از شبکهعصبی تطبیقی توابع گاوسی شعاعی کنترل شده و عملکرد آنها با روش پیشنهادی مقایسه میشود. نتایج تجربی نشان میدهد که کنترل ربات با استفاده از روش پیشنهادی دارای سرعت بیشتر در رسیدن به جواب، دقت بهتر و حذف کاملتر اصطکاک و مقاومت بهتر در برابر نامعینیهای دینامیکی است. همچنین دارای محاسبات به مراتب کمتر نسبت به الگوریتمهای مدلمبنا است.
This paper considers the issue of precise control of robotic manipulators in the presence of dynamic uncertainties along with hard nonlinear perturbation such as friction using Modified Transpose Effective Jacobian and model based friction compensator. In order to model friction in robot joints, The LuGre friction model has been used and its unknown parameters have been identified by a bio-inspired optimization algorithm called Cuttlefish. By comparing Cuttlefish with other meta-heuristic algorithms such as Glowworm swarm optimization, its superiorities have been proved. After accurate identification of model parameters and determine frictions function, using Modified Transpose Effective Jacobian and model-based friction compensator, a two link planar manipulator has been controlled experimentally. Furthermore in order to compare the controller performance with other methods, the mentioned manipulator has been controlled using computed torque controller and transpose Jacobian besides Adaptive Neural Network Radial Based Function friction compensators. Experimental results offer the Modified Transpose effective Jacobian control method has privileges for better tracking control with more accuracy and better friction compensating as well as better robustness against dynamic uncertainties with lower computational efforts.
کنترلر ترانهاده ژاکوبین, مدل اصطکاک لاگر, شبکه عصبی تطبیقی تابع شعاعی گاوسی
MTJ controller؛ LuGre friction model؛ RBF adaptive neural network
335
344
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12614-2&slc_lang=fa&sid=15
seyyed reza
naghibi
سیدرضا
نقیبی
1003194753284600230614
1003194753284600230614
No
department of mechanical engineering, faculty of engineering, university of Zanjan, Zanjan, Iran
گروه مکانیک ، دانشکده فنی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
Ali Akbar
Pirmohamadi
علی اکبر
پیرمحمدی
1003194753284600230615
1003194753284600230615
No
faculty / university of Zanjan
هیات علمی دانشگاه زنجان
سید علی اکبر
موسویان
1003194753284600230616
1003194753284600230616
Yes
استاد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی