مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کنترل ربات موازی 3-RPR با استفاده از روش مود لغزشی بر روی مسیر بهینه‌سازی شده توسط الگوریتم بهینه سازی فاخته

نویسندگان
1 دانشجوی دانشگاه یزد
2 دانشیار عضو هیئت علمی دانشگاه یزد
3 عضو هیئت علمی دانشگاه یزد
چکیده
در این تحقیق روشی جهت کنترل ربات موازی 3-RPR بر روی مسیری با وجود موانع متعدد در فضای کاری ربات موازی، ارائه می‌گردد. در ابتدای تحقیق مسیری هموار و با کمترین طول که برخوردی با موانع موجود در فضای کاری ربات 3-RPR نداشته باشد با استفاده از منحنی اسپلاین و الگوریتم بهینه‌سازی فاخته ایجاد و به عنوان مسیر مرجع تعقیب ربات مورد استفاده قرار می‌گیرد. سطح مقطع موانع دایره‌ای و مستطیلی فرض می‌شود. سپس برای مقایسه سرعت و دقت همگرایی الگوریتم فوق، نتایج همگرایی این الگوریتم با الگوریتم مشهور ژنتیک مقایسه می‌شود. همچنین نتایج همگرایی این الگوریتم توسط روشی صحه‌گذاری خواهد شد. در ادامه از روش کنترل مود لغزشی به عنوان سیاست کنترلی برای تعقیب مسیر این ربات موازی استفاده می‌شود. کنترل‌کننده مود لغزشی یکی از روش‌های کنترل مقاوم است و در این تحقیق تعدادی از پارامترهای دینامیکی سیستم ربات به صورت نامعین در نظر گرفته می‌شوند. نتایج بدست آمده از قسمت طراحی مسیر بهینه، عملکرد مناسب الگوریتم بهینه‌سازی فاخته را به خوبی نشان می‌دهد زیرا این الگوریتم توانسته با سرعت و دقت بالا به همگرایی برسد. همچنین مسیر طراحی شده با منحنی اسپلاین بدون برخورد با موانع تعریف شده تا حد امکان کوتاه شده است. علاوه بر این، با توجه به نتایج شیبه سازی‌های انجام شده مشخص می‌شود با وجود نامعینی‌های در نظر گرفته شده، روش کنترل مود لغزشی توانسته است فرامین مناسب برای کنترل سیستم را فراهم کند زیرا ربات موازی مورد نظر توانسته است با وجود نامعینی‌های تعریف شده، مسیر مرجع تولید شده را تعقیب کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Sliding mode Control of 3-RPR parallel robot on the optimal path using Cuckoo Optimization Algorithm

نویسندگان English

Seyed Alireza Moezi 1
Mansour Rafeeyan 2
Saeed Ebrahimi 3
1 student/Yazd university
چکیده English

The present study aims to implement an approach for trajectory control of a 3-RPR parallel manipulator over a path with obstacles in the workspace. For this purpose, using the spline curves approach and based on the cuckoo optimization algorithm, a smooth reference trajectory with minimum length is generated in the workspace to avoid robot collision with obstacles. The performance and accuracy of the cuckoo optimization algorithm in converging to the optimal solution is then compared with the Genetic algorithm. In the next step, the robust sliding mode control technique is adopted for trajectory control of the robot in the presence of some uncertainties. These uncertainties usually include the links length and links mass of the robot. The obtained results confirm the demanded level of performance and accuracy of the cuckoo optimization algorithm. It is also observed that the optimal trajectory with minimum length is generated using the spline curves approach. In addition, it is concluded that based on the sliding mode control technique, the robot can follow the desired trajectory very precisely in spite of the presence of the uncertainties in length and mass of the robot's links.

کلیدواژه‌ها English

Three degrees of freedom robot
path generating
Cuckoo Optimization Algorithm
genetic Optimization Algorithm
Sliding mode control
Spline Curve