بهینه‌سازی مسیر یک بازوی رباتیک چهار درجه آزادی
کد مقاله : 1177-ICME (R1)
نویسندگان
مهدی جهانی *1، مرتضی رمضانی2، صادق میرزامحمدی2
1دانشکده فنی و حرفه ای انقلاب اسلامی تهران
2استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
چکیده مقاله
در این مقاله، یک چارچوب بهینه‌سازی مسیر برای یک بازوی رباتیک چهار درجه آزادی ارائه شده است. هدف اصلی این پژوهش، ایجاد حرکتی نرم، پایدار و بهینه از نظر مصرف انرژی، در عین حفظ زمان اجرای معقول و قابل قبول برای کاربردهای آموزشی و صنعتی می‌باشد. برنامه‌ریزی مسیر محرک پایانی در فضای کارتزین با استفاده از یک پروفیل سرعت ذوزنقه‌ای انجام می‌شود که امکان کنترل مناسب بر تغییرات سرعت و شتاب را فراهم می‌سازد. پارامترهای بهینه سرعت خطی و شتاب خطی از طریق یک روش جستجوی شبکه‌ای ساده و قابل پیاده‌سازی تعیین می‌گردند. برای تبدیل کمیت‌های حرکتی از فضای کارتزین به فضای مفصلی، یک فرمول‌بندی مبتنی بر ماتریس ژاکوبین مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، قیود حرکتی به‌گونه‌ای اعمال شده‌اند که از بروز نوسانات ناگهانی در سرعت‌ها و شتاب‌های زاویه‌ای جلوگیری شود. روش پیشنهادی با یک رویکرد بهینه‌سازی مسیر گزارش شده است، نتایج به‌صورت جدول مقایسه‌ای آورده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که چارچوب پیشنهادی قادر است مقادیر اوج سرعت زاویه‌ای را کاهش داده و پروفیل‌های شتاب نرم‌تری ایجاد کند، در حالی که زمان کل حرکت در محدوده‌ای قابل قبول با روش مرجع باقی می‌ماند.
کلیدواژه ها
بهینه سازی مسیر ،بازوی رباتیک، فضای کارتزین، پروفیل سرعت ذوزنقه ای، ، ماتریس ژاکوبین
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر