کنترل موقعیت یک ربات کابلی آسان‌نصب در فضای مفصلی با استفاده از حسگرهای انکودر و نیرو

علیرغم آن که ربات های کابلی در دهه های اخیر توسعه زیادی پیدا کرده اند اما به لحاظ ساده نبودن فرآیند نصب و راه اندازی آنها کاربرد چندانی پیدا نکرده اند. موضوع اصلی این پژوهش ارائه روش کنترلی مناسبی است که امکان استفاده از ربات کابلی معلق را بدون نیاز به دقت زیاد در فرآیند نصب پدید آورد. توجه به حضور نامعینی های سینماتیکی و دینامیکی در این ربات و ارائه کنترل کننده ای مقاوم با توجه به کران نامعینی ها، از جمله اهداف پژوهشی این مقاله به شمار می آید. نوآوری اصلی این مقاله ارائه روش کنترلی جدیدی است که با اعمال آن، بدون استفاده از تجهیزات دقیق و گران اندازه گیری نظیر دوربین، بتوان موقعیت مجری نهایی را به گونه ای مطلوب کنترل کرد. چنین رویکردی، هدف اصلی ساخت ربات آسان یعنی کاهش هزینه ها در ساخت ربات و افزایش سرعت در نصب و کالیبراسیون را محقق می سازد. علیرغم مزایای فراوان استفاده از ساختارهای کنترلی در فضای مفصلی به منظور کنترل ربات های صلب، اغلب در ربات های کابلی به دلیل پدیده شل کابل ها از این ساختارهای کنترلی استفاده نمی شود. در این مقاله سعی شده است با تصحیح الگوریتم های کنترلی در فضای مفصلی و بهره گیری همزمان از حسگرهای نیرو، این الگوریتم ها به منظور استفاده در ربات های کابلی توسعه داده شود. در نهایت، در این مقاله الگوریتم های پیشنهادی روی ربات کابلی معلق ارس مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت و نشان داده خواهد شد که پاسخ های در دسترس برای پایداری ربات وجود خواهد داشت.

Joint-Space Position Control of a Deployable Cable Driven Robot in Joint Space Using Force Sensors and Actuator Encoders

Despite the intense development of cabledriven robot in recent years, they have not yet been vastly utilized in their potential applications because of difficulties in their performing accurate installation and calibration. This paper aims to present a suitable control method, relieving the limitation of accurate calibration and installation requirement in the suspended cabledriven parallel robot. In this paper, kinematics and dynamics uncertainties are investigated and based on their bounds, a robust controller is proposed. The main innovation of this article is providing a new control method to cost reduction by eliminating accurate measurement tools such as a camera in position control of a deployable cabledriven robot. Using this approach, reducing costs in building a robot and increasing the speed of installation and calibration is achieved. Another problem investigated in this paper is the problem of joint space controllers applied to redundant cabledriven parallel robots, namely the loosened redundant cable. To solve this problem, the embedded force sensor and a new sliding surface for the controller is proposed. In fact, in this paper, the conventional jointspace controllers are modified to become applicable to the control of cabledriven robots. Finally, by conducting some experiments using ARAS suspended cabledriven parallel robot, the proposed algorithms are verified and it is shown that there are feasible solutions for stable robot maneuvers.