پروژه با عنوان: كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي

             
پروژه با عنوان: كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي
نوشته شده توسط نبی الله پلنگ سوار   
دوشنبه ، 9 فروردين 1395 ، 09:02

 

 

 

 

ربات ها كه از تازه ترين دستاوردهاي تكنولوژي نوين مي باشند، عبارتند از دستگاه هاي ظريف، حساس و دقيقي كه بسيار سريع تر از انسان و به صورت اتوماتيك كارهاي محوله را انجام مي دهند. از ويژگي هاي مهم ربات ها اين است كه قابليت برنامه ريزي و كنترل از راه دور را دارند، لذا از آنها مي توان در محيط هايي استفاده نمود كه انسان قادر به انجام كار در آن نيست، مثل كار در محيط هاي غير بهداشتي و سخت از قبیل رنگ زني، قير پاشي، دسته بندي و جابجايي مواد سمي، مواد راديو اكتيو، كار در محيط گرم و يا سرد كه انسان قادر به تحمل دماي آنها نمي باشد، كار در محيط هايي كه اکسیژن نداشته و يا هواي آنها خوب نمي باشد و يا اينكه از آنها در كارهايي استفاده نمود كه انسان قادر به درك، حل و انجام آنها در سريع ترين زمان نيست. استفاده از ربات ها در صنايع امروز بهبود عملكرد سيستم هاي ديناميكي، بهبود كيفيت و نزول قيمت محصول، ازدياد درصد توليد و سهولت بيشتر كنترل شده است. ربات ها با توجه با طراحي ساخت آنها داراي قابليت هايي مي باشند كه مشكل ماشين هاي اتوماتيك را در صنايع برطرف نموده اند، بدين صورت كه با استفاده ار آنها مي توان محصولات متنوعي را در خطوط توليد مختلف با كيفيت و دقت بالا توليد نمود و ديگر مثل قديم با تعويض مثلاً يك خط توليد نياز به تعويض ماشين آلات اتوماتيك آنها نمي باشد. استفاده از ربات ها در جابجايي اشياء، دسته بندي آنها، انواع جوش هاي صنعتي، قير پاشي، مونتاژ دستگاه ها، حمل بار، برش فلزات، چسباندن مواد، انجام تست هاي حساس، انتقال و كار با مواد راديو اكتيو، انجام تست ها و آزمايش هاي پزشكي، جراحي هاي دقيق بر روي اعضاي بدن و غيره متداول مي باشد. همچنين با توجه به پيشرفت هاي اخير تكنولوژي در امر استفاده از ربات و همچنين نياز انسان ها به ربات هايي با سرعت بالا و كيفيت عالي، ايده استفاده از ربات هاي سبك مطرح شده است، از آنجائي كه در ربات هاي سبك با سرعت هاي بالا و بارهاي سنگين، تغيير فرم نسبي در بازوهاي ربات رخ مي دهد، بدين سبب مسئله ربات با بازوهاي الاستيك مطرح مي گردد. ربات هاي الاستيك نسبت به ربات هاي صلب داراي قابليت اعتماد بيشتر، اندازه و حجم كوچكتر، كارايي و سودمندي بيشتر، هزينه هاي توليدي كمتر، كيفيت توليد بيشتر، سطح توليد بالاتر، قابليت تغيير پذيري بيشتر، برنامه ريزي كنترلي ساده تر، قابليت تكرار و دقت بالاتر، تحرك و سرعت عمل بيشتر و ظرفيت حمل بار و سرعت بالاتر مي باشند، لذا مشاهده مي شود كه اين نوع ربات ها جهت توليدات صنعتي بسيار مناسب تر هستند. بازوهاي ربات هاي الاستيك در سرعت هاي زياد و بارهاي سنگين به گشتاورهاي پيچشي كمتري نياز دارند، ليكن در اين حالت تغيير فرم هاي نسبي ناشي از خمش، پيچش و كشش به وجود مي آيد و اين موضوع باعث ايجاد كاهش دقت كاركرد و همچنين ناپايداري سيستم مي شود. پس نياز به يك مدل كامل ديناميكي براي اين نوع ربات ها مي باشد كه با استفاده از آن بتوان بازوهاي سبك را تحت سرعت هاي بالا و بارهاي سنگين به خوبي كنترل نيز نمود. اين مدل مي بايستي نه تنها سيستماتيك حركت بازوها، بلكه مسائل ديناميكي از قبيل نيروها و گشتاورهاي پيچشي مورد نياز براي اين حركات را هم ارائه دهد.

مهندسين و طراحان ربات ها همواره خواهان دقت بيشتر، سرعت بالاتر و قيمت كمتر ربات هاي جديد هستند، چنانچه بتوان تحليل مشخصي از رفتار ربات هاي ارتجاعي بدست آورد، مي توان ربات هايي ساخت كه مزاياي بيشتري نسبت به قبل (طراحي صلب) داشته باشند. در همين راستا، در اين پروژه سعي بر آن است كه ضمن بررسي روش هاي موجود، ابتداء معادلات حركت يك ربات يك لينكه ارتجاعي در صفحه بدست آيد. كاربردهاي فضايي، زير دريايي ها، دفع زباله هاي بيمارستاني و كار در محيط هايي با آلودگي هسته اي از كاربردهاي جديد اين روبات ها است. مساُله روبات هاي الاستيك از آنجا مطرح شد كه در روبات هاي سبك با سرعت هاي بالا و بارهاي سنگين، تغيير فرم نسبي در بازوهاي روبات رخ مي دهد. اين گونه روبات ها كه اثر تغيير فرم نسبي بازوها در آن در نظر گرفته مي شود، به روبات الاستيك معروف اند. روش بدست آوردن مدل ديناميكي كه در اينجا براي تحليل جابجائي هاي ناشي از تغيير فرم نسبي استفاده مي كنيم، روش لاگرانژ است. اما از نقطه نظر كنترل اين ربات ها به خاطر ديناميك پيچيده، مدهاي ناپايدار در بازوها و مفاصل، احتياج به روش هاي كنترل خاص دارند. از زمان مطرح شدن اين ربات ها به عنوان يك سيستم تحت كنترل روش هاي متنوع اعم از كلاسيك، هوشمند و تركيبي براي كنترل آنها پيشنهاد و تست شده است، كه روش هاي كلاسيك كنترل، دامنه بيشتري را به خود اختصاص داده اند. از کنترل PID ساده شروع شده تا كنترلرهاي غير خطي مد لغزشي ادامه داده شده است. روش هاي هوشمند نيز اعم از كنترلرهاي فازي و كنترلرهاي عصبي و كنترلرهاي عصبي فازي به صورت متنوع به كار برده شده اند. اما در اكثر كارهاي انجام شده اين دو روش، يعني كنترلر كلاسيك و كنترلر هوشمند به طور جداگانه از هم طراحي شده اند و كمتر به صورت تركيبي مورد استفاده قرار گرفته اند. هدف اين پروژه بررسي مختصر روش هاي كنترل انجام شده تا كنون است، ضمنأ در اين پروژه يكي از روش هاي شبيه سازي شده نيز به طور كامل مورد بررسي قرار مي گيرد. به طور خلاصه هدف اين شبيه سازي ها و بررسي ها اين است كه در نهايت به روش كنترل با كارايي و دقت بالا براي اين گونه ربات ها دست يابيم. اين پروژه در چهار فصل سازماندهي شده است. در فصل يك روش هاي مدل سازي ديناميكي روبات را شرح مي دهيم. در فصل دو مدلسازي چند روبات نمونه آورده شده است. در فصل سه به بررسي روش هاي كنترل مي پردازيم و در فصل چهار طراحي يك كنترل كننده ي فازي براي ربات را مشاهده مي نماییم...

پروژه كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي، مشتمل بر چهار (4) فصل، 83 صفحه، تایپ شده، به همراه تصاویر، با فرمت pdf به ترتیب زیر گردآوری شده است:

فصل 1: روش هاي مدل سازي ديناميكي

  • انواع روش هاي مدل سازي
  • معادلات پايه ي ديناميك
  • معادلات ديناميكي شكل بسته
  • تعبير فيزيكي معادلات ديناميكي
  • فرمول بندي لاگرانژي ديناميك بازوي عملگر مكانيكي
  • ديناميك لاگرانژي
  • تانسور اينرسي بازوي عملگر مكانيكي
  • استخراج معادلات حركت لاگرانژي

فصل 2: مدل سازي چند ربات نمونه

  • معادلات ديناميكي روبات تك لينكي
  • معادلات ديناميكي روبات دو لينكي
  • معادلات ديناميكي روبات سه لينكي
  • معادلات ديناميكي روبات هاي الاستيك
  • روبات با لينك انعطاف پذير
  • روبات با مفصل الاستيك
  • مدل سازي روبات با بازوي انعطاف پذير

فصل 3: روش هاي كنترل

  • فيدبك حالت
  • فيدبك حالت در سيستم هاي يك ورودي و يك خروجي
  • سيستم هاي فازي و كنترل فازي
  • سيستم فازي وكاربرد آن
  • تاريخچه مختصري از تئوري و كنترل فازي
  • كنترل فازي در مقايسه با كنترل كلاسيك
  • روش طراحي كنترل كننده هاي فازي
  • كنترل فازي سيستم هاي خطي
  • كنترل فازي سيستم هاي غيرخطي
  • دسته بندي كلي كنترل فازي
  • انواع كنترل فازي تطبيقي
  • كنترل كننده PID فازی
  • كنترل تركيبي FEL
  • آشنايي با ايده FEL
  • شماي كلي روش FEL

فصل 4: طراحي كنترل كننده فازي براي روبات با بازوي انعطاف پذير

  • طراحي كنترل كننده فازي براي روبات با بازوي انعطاف پذير
  • بررسي معادلات ديناميكي از نقطه نظر كنترلي
  • مكان هندسي ريشه ها
  • طراحي كنترل كننده
  • طراحي كنترل كننده ي فازي براي روبات دو لينك
  • معادلات ديناميكي روبات دو لينكي صلب
  • طراحي كنترل كننده براي روبات دو لينكي صلب

جهت دانلود پروژه كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي بر لینک زیر کلیک نمایید:

پروژه با عنوان: كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي

پروژه با عنوان: كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي

پروژه با عنوان: كنترل روبات دو محوره با كنترل كننده ي فازي

 
سامانه هوشمند ژورنال مقالات