مقایسه بازده عملی کنترلرهای جانمایی‎قطب و مودلغزشی برای کنترل موقعیت ربات‌ موازی کابلی صفحه‌ای با پردازش تصویر

Abstract

در این مقاله مدل‌سازی و کنترل ربات موازی کابلی صفحه‌ای بر اساس بازخورد پردازش تصویر ارائه شده است. نوآوری‌های اصلی مقاله در سه زمینه می‌باشد. در ابتدا، روشی بر اساس استفاده از سینماتیک مکانیزم‌های چهارمیله‌ای برای شبیه‌سازی ربات موازی کابلی صفحه‌ای استفاده شده است. این مدل با توجه به کاهش دادن تعداد مجهولات، زمان محاسبات را بسیار پایین آورده و آنرا برای استفاده در کاربردهای برخط مطلوب ساخته است. به عنوان دومین نوآوری، برای گرفتن بازخورد از مکان عملگر نهایی، روش پردازش تصویر با سرعت بالا مورد استفاده واقع شده است، استفاده از پردازش تصویر در مقایسه با سایر روش‌های گرفتن بازخورد مکان بسیار سریعتر است و اغتشاشات کمتر بر آن تاثیر می‌‌گذارند. نحوه پیاده‌سازی فر‌آیند پردازش تصویر برای ربات موازی کابلی به صورت کامل در مقاله ارایه گردیده است. نوآوری سوم مقاله نیز به کارگیری دو روش کنترلی کلاسیک و مدرن برای مقایسه و همچنین به دست آوردن مناسب‌ترین کنترلر است. کنترلر جانمایی قطب به عنوان یک کنترلر کلاسیک پیاده‌سازی شده است، که نتایج خوبی را ارائه می‌دهد هرچند در موردی نامعینی‌های سیستم دچار مشکل می‌گردد. بنابراین به عنوان جایگزین این کنترلر برای تخمین نامعینی‌ها، کنترلر بر اساس مود لغزشی پیاده‌سازی می‌گردد. این کنترلر هرچند دچار پدیده نوسانات در مبدا می‌شود، اما بازدهی بسیار عالی در پیاده‌سازی و تعقیب مسیر دلخواه دارد. موفقیت این دو کنترلر بیانگر تطبیق مدل پیشنهادی با ربات موازی کابلی بوده و همچنین هرکدام از آن‌ها به عنوان روشی برای کنترل ربات پیشنهاد می‌گردند.