مدل سازی و کنترل یک ربات ردیاب هدف مجهز به بینایی با قابلیت کنترل فعال نیرو

این مقاله به مدل سازی، شبیه سازی و کنترل یک ربات ردیاب هدف مجهز به بینایی ماشین با قابلیت کنترل فعال نیرو اختصاص دارد. ابتدا سینماتیک مستقیم و معکوس ربات ردیاب هدف بررسی شده و سپس معادلات دینامیکی حاکم با استفاده از روش اویلر لاگرانژ استخراج  می گردند. در ادامه مدل ریاضی ربات شبیه سازی شده است و عملکرد سه روش کنترلی مختلف شامل کنترل تناسبی – انتگرالی – مشتقی، کنترل گشتاور محاسبه شده و کنترل فعال نیرو در کنترل ربات بررسی می گردد. با فرض حرکت هدف بر روی مسیر دایره ای از دید دوربین، مسیر دایره ای شکل به عنوان مسیر مرجع برای ربات ردیاب هدف درنظر گرفته شده است. یکی از چالش های مهم در این ربات ها وجود اغتشاش در شرایط نظامی است. به طور مثال در ربات های مجهز به تیربار، در هنگام شلیک یک اغتشاش متناوب بر ربات وارد شده که عملکرد و دقت سامانه هدف گیری را مختل می نماید. در این تحقیق روش کنترل فعال نیرو به عنوان روشی کارآمد در حذف اغتشاش و افزایش دقت این ربات ها پیشنهاد شده و عملکرد آن در شرایط وجود اغتشاش سینوسی شبیه سازی می گردد. همچنین، عملکرد روش کنترل فعال نیرو در مقایسه با روش های متداول کنترل ربات شامل روش کنترل تناسبی انتگرالی مشتقی و روش کنترل گشتاور محاسبه شده بررسی شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق بیانگر برتری روش کنترل فعال نیرو نسبت به روش های رایج در کنترل ربات در شرایط پر اغتشاش می باشد.