کنترل تطبیقی مد لغزشی نهایی برای بازوی رباتیکی هوایی در حضور عدم قطعیت

Abstract

در سال‌های اخیر، استفاده از ربات‌های پرنده در کاربرد جدید تحت عنوان بازوهای رباتیکی هوایی، به منظور انجام عملیات در محیط‌های خطرناک و غیرقابل دسترس و همچنین کاهش هزینه‌ها، رایج شده است. ترکیب ربات پرنده و بازوی رباتیکی به دلیل افزایش غیرخطی بودن و کوپل شدن سیستم به طور اجتناب ناپذیری باعث ایجاد وضعیت نامساعد کنترلی و ردیابی مسیر می‌شود. دو رویکرد متفاوت در کنترل بازوی رباتیکی مطرح می‌باشد که شامل رویکرد متمرکز و رویکرد غیرمتمرکز است. روش کنترلی مورد استفاده در این مقاله بر اساس رویکرد غیرمتمرکز می‌باشد که در آن، نیروها و گشتاورهای بازوی رباتیکی به صورت اغتشاش خارجی به ربات پرنده اعمال می‌شود. در راستای استفاده از رویکرد غیرمتمرکز، برای کنترل بازوی رباتیکی از کنترلر جدید مقاوم تطبیقی مد لغزشی نهایی که از بخش تطبیقی به منظور تخمین کران‌های عدم قطعیت و اغتشاش استفاده شده و تضمین همگرایی در مدت زمان محدود را داشته است. همچنین از کنترلر مد لغزشی برگشتی برای ربات پرنده با تضمین پایداری لیاپانوف توسعه داده شده است. در نهایت شبیه‌سازی برای ربات پرنده کوادروتور مجهز به بازوی رباتیکی فعال دو درجه آزادی در حضور عدم قطعیت‌های جرمی برای ماموریت مسیر بررسی دکل نفتی نمایش داده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده دستیابی به عملکرد مطلوب در ردیابی سریع و دقیق مسیر در مدت زمان محدود با کنترلرهای پیشنهادی می‌باشد.