پديد آورنده :
اسكندري، علي
عنوان :
طراحي سيستم كنترل امپدانس مقاوم يك بازوي ربات
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
سيزده،87ص.: مصور،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
توصيفگر ها :
نامعيني , پديده چترينگ , تئوري پايداري لياپانوف , بازوي ربات صنعتي TA9
تاريخ نمايه سازي :
94/1/19
استاد داور :
حسن موسوي، مهدي كشميري
چكيده فارسي :
چكيده سيستمهاي كنترل ربات همچون ساير سيستمها در معرض ختلالات خارجي نامعيني در پار مترهاي سيستم و ديناميـكهـاي مـدل نشده ميباشند كه ين عو مل معمولا پايد ري و عملكرد سيستم ر كاهش ميدهند آنچه كه در مر كنترل ربات همو ره مشكلساز بـوده وجود نامعينيهاي ساختاري و غيرساختاري در مدل ديناميكي ربات ست كه بهطور كلي به شر يط كاري ربات و بسته هستند در بسـياري ز كاربردها نيز مانند جوشكاري و برشكاري بازوي ربات در تماس با محيط طر ف خود ست كه در نتيجه ين تماس نيرويـي بـه محـيط عمال ميكند بعضي ز مو قع نياز د ريم تا ين نيروها ر كنترل كنيم بنابر ين كنترل نيرو نقش بسيار مهمـي در بـه سـر نجام رسـيدن كارهـا د رد هدف ز طر حي سيستم كنترل نيرو بر ي بازوهاي رباتي در ين پروژه تعقيب نيروي مطلو مشـخص سـت بـه گونـه ي كـه ربـات بتو ند رفتار مقاومي ر در بر بر عدم قطعيتهاي موجود در مدل ديناميكي ز خود نشان دهد ز ين جهت در ين پژوهش دو طرح كنتـرل مپد نس مقاوم بر ي بازوهاي رباتي ر ئه شده ست كه ين طرحهاي پيشنهادي قابليت تعقيب نيروي مطلو مشخص و جبـر ن نـامعينيهـا در مدل ديناميكي ربات ر د ر ست علاوه بر ين روشهاي ر ئه شده باعث كاهش پديده چترينگ در نيروي عمالي به محـيط نيـز شـده ست همگر يي و پايد ري مجانبي يكنو خت سر سري لگوريتمهاي كنترلي ز طريق تئوري پايد ري لياپانوف تحليـل شـده سـت شـبيه سازيها بر روي يك بازوي ربات صنعتي دو عضوي صفحه ي نجام شده ست كه بعاد و جرم عضـوهـا مطـابق مفاصـل شـانه و آرنـج ز بازوي ربات صنعتي 9 TA نتخا شده ست نتايج شبيهسازي مقاوم بودن طـرح پيشـنهادي ر تحـت نـامعيني در مـدل دينـاميكي بـازوي ربات كاهش خطاي تعقيب موقعيت و كاهش خطاي نيرو نشان ميدهد كلمات كليدي نامعيني كنترل مپد نس مقاوم پديده چترينگ تئوري پايد ري لياپانوف بازوي ربات صنعتي 9 TA
چكيده انگليسي :
88 Design of Robust Impedance Control System for a Robot Manipulator Ali Eskandari a eskandari@me iut ac ir Date of Submission 2015 01 13 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Danesh Danesh@cc iut ac irAbstract Like other systems robot control systems are subject to external disturbances uncertainty in systemparameters and unmodeled dynamics These usually reduce the stability and performance of the system Aproblematic issue in robot control is existence of structured and unstructured uncertainties in the dynamic modelof the robot Furthermore in many applications such as welding and cutting the robot manipulator is in contactwith its surrounding environment to exert a force on it Sometimes this force is required to be controlled therefore force control plays a significant role in accomplishing the work Robot force control is an active field ofresearch in robot control and numerous control schemes have been developed in recent decades One of thesimplest methods among these control methods is hybrid force position control in which using a selection matrix workspace is divided into two orthogonal subspaces position subspace and force subspace So far many studieshave been conducted using this force control method However it is sometimes difficult to obtain preciseinformation regarding to environment geometry for applying force control needed to determine the selectionmatrix Another force control algorithm is impedance control The aim of this method is to control the mechanicalimpedance of the manipulator and environment rather than control the position or force in isolation Furthermore impedance control does not require the switching control required in hybrid control Thus impedance control canbe promising force control scheme for some applications In the concept of impedance control the controller mustbe designed in such a way that regulates the dynamic behavior between the motion of the manipulator and theforce exerted on the environment This desired dynamic behavior is referred to as the target impedance The targetimpedance of the manipulator is often specified by a second order dynamics that mimics a mass spring dampersystem In this thesis we develop two robust impedance control schemes for robot manipulators With the proposedschemes the robot can track the specified desired force in the presence of uncertainties in its dynamic model Furthermore these schemes are designed such that they reduce chattering phenomenon in the exerted force to theenvironment Convergence and uniform global asymptotic stability of control systems are analyzed andguaranteed using Lyapunov stability theory Simulations are performed on a two link robot manipulator in whichthe dimensions and masses of links are considered equal to those of the shoulder and elbow of the TA9 industrialrobot manipulator Comparing simulation results of the proposed schemes with some other approaches indicatethat position and force tracking errors are more reduced and the control systems are more robust to uncertainty inthe robot dynamic model Keywords Uncertainty Robust Control Impedance Control Chattering Phenomenon Lyapunov StabilityTheory TA9 Industrial Robot Manipulator
استاد داور :
حسن موسوي، مهدي كشميري
